污染物的生物降解演示文稿

污染物的生物降解演示文稿本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第1頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分生物降解⒈定義：（biodegradation）：復(fù)雜有機(jī)化合物在微生物作用下轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單化合物或被完全分解的過程。將有機(jī)物徹底分解至釋放出無(wú)機(jī)產(chǎn)物CO2與H2O，則稱終極降解（ultimatebiodegradation）。通過微生物代謝導(dǎo)致有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生某種改變、生成新化合物的過程稱為生物轉(zhuǎn)化（biotransformation或bioconversion）。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第2頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分為什么利用微生物？生長(zhǎng)速度快，生長(zhǎng)旺盛；數(shù)量大；代謝類型多樣化；適應(yīng)性強(qiáng)；降解性的質(zhì)粒(plasmid)本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第3頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分降解性質(zhì)粒：在假單胞菌屬(Pseudomonas)中發(fā)現(xiàn)。它們可編碼一系列能降解復(fù)雜物質(zhì)的酶,從而能利用一般細(xì)菌所難以分解的物質(zhì)作碳源。這些質(zhì)粒以其所分解的底物命名,CAM(樟腦)質(zhì)粒,OCT(辛烷)質(zhì)粒,XYL(二甲苯)質(zhì)粒,SAL(水楊酸)質(zhì)粒,MDL(扁桃酸)質(zhì)粒,NAP(萘)質(zhì)粒TOL(甲苯)質(zhì)粒等。

本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第4頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分環(huán)境污染物質(zhì)分解途徑：光分解化學(xué)分解（自然分解）生物分解

生物分解作用最大，具有重要地位和作用。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第5頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分可生物降解性（biodegradability）：是指化合物被生物降解的可能性及其難易程度。分為3種類型：①可生物降解物質(zhì)：?jiǎn)翁恰⒌鞍踪|(zhì)、淀粉、核酸等；②難生物降解物質(zhì)：這類物質(zhì)能被微生物降解，但時(shí)間較長(zhǎng)，如纖維素、某些農(nóng)藥和烴類等；③不可生物降解物質(zhì)：如塑料、尼龍等。

研究的意義？本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第6頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分重要的實(shí)踐意義：對(duì)污染物的治理有著指導(dǎo)性；可生物降解，處理后排放；難降解的污染物，控制排放，或改革工業(yè)流程、改變產(chǎn)品化學(xué)結(jié)構(gòu)；不可生物降解，停止生產(chǎn)。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第7頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分基質(zhì)的可生物氧化率常應(yīng)用瓦氏（Warburg，亦稱華氏）呼吸儀進(jìn)行測(cè)定。呼吸代謝作用釋放出的CO2量或消耗了的O2量本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第8頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分BOD5/COD生物分解速度舉例＞0.4較快甲醛、乙醛、乙酸、丙酮、丁酸、甘油、酚等0.4～0.3一般一般城市污水、醋酸鈣、棕櫚酸等0.3～0.2較慢，微生物需經(jīng)馴化丙烯醛、丁香皂等＜0.2很慢，微生物需長(zhǎng)期馴化丁苯、乙戊二乙烯等本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第9頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分基質(zhì)的生化呼吸曲線基質(zhì)呼吸線內(nèi)源呼吸線時(shí)間/h兩種呼吸耗氧曲線比較tBCA耗氧量/(mgo2/g污泥)本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第10頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分微生物降解試驗(yàn)土壤消毒試驗(yàn)：新開發(fā)的農(nóng)藥可生物降解性的評(píng)定本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第11頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分微生物降解試驗(yàn)培養(yǎng)液中降解試驗(yàn)：包括物理外觀上的變化，諸如濁度、顏色與色度、嗅味等；微生物學(xué)的變化，諸如菌數(shù)、生物量及生物相等；化學(xué)變化，如pH、COD、BOD，特別是該污染物的濃度變化。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第12頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分微生物降解試驗(yàn)脫氫酶活性在含有污染物的培養(yǎng)液中微生物脫氫酶活性有所增加，則說明微生物能利用該污染物以供生長(zhǎng)繁殖，具有可生物降解性。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第13頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分微生物降解試驗(yàn)ATP凡在含有污染物培養(yǎng)液中生活的微生物體中ATP量增長(zhǎng)，說明微生物對(duì)該污染物可以降解。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第14頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分放射性14C標(biāo)記將此種標(biāo)記污染物加入消毒土壤試驗(yàn)或培養(yǎng)液微生物降解試驗(yàn)中，檢測(cè)土壤或水體中釋放的14CO2，計(jì)算其回收率，從而評(píng)定該污染物的可生物降解性

本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第15頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分微生物降解污染物的一般途徑礦化作用（mineralization）指有機(jī)污染物在一種或多種微生物的作用下徹底分解為H2O、CO2和簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)化合物含氮化合物、含磷化合物、含硫化合物和含氯化合物等的過程。礦化作用是徹底的生物降解，即終極降解；礦化作用過程包括氧化、還原、水解、脫水、脫氨基、脫羧基、脫鹵和裂解等生化反應(yīng)。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第16頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分共代謝作用（cometabolism）

難降解的有機(jī)化合物不能直接作為碳源或能源物質(zhì)被微生物利用，當(dāng)環(huán)境中存在其他可利用的碳源或能源時(shí)，難降解有機(jī)化合物被利用，這樣的代謝過程稱為共代謝作用。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第17頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分①靠降解其他有機(jī)物提供能源：例如直腸梭菌（Clostridiumrectum）需有蛋白胨類物質(zhì)存在才降解丙體666；

②靠其他微生物協(xié)同作用：如農(nóng)藥二嗪農(nóng)的嘧啶基環(huán)，需鏈霉菌和節(jié)桿菌共同協(xié)作才能降解，兩菌各自單獨(dú)存在則不起作用；③先經(jīng)別的物質(zhì)誘導(dǎo)：如一種銅綠假單胞菌要經(jīng)正庚烷誘導(dǎo)才產(chǎn)生羥化酶系，使鏈烷羥基化為相應(yīng)的醇。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第18頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分影響微生物降解轉(zhuǎn)化因素物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)共代謝作用環(huán)境物理化學(xué)因素降解或轉(zhuǎn)化污后生成的中間體或終產(chǎn)物本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第19頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分有機(jī)污染物的微生物凈化人工合成物微生物凈化無(wú)機(jī)污染物微生物凈化本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第20頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分Ⅰ有機(jī)污染物凈化機(jī)理凈化本質(zhì)：微生物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物途徑：好氧分解與厭氧分解本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第21頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分好氧分解微生物：細(xì)菌、真菌原理：好氧有機(jī)物呼吸本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第22頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分有機(jī)C→CO2+碳酸鹽和重碳酸鹽有機(jī)N→NH3→HNO2→HNO3有機(jī)S→H2SO4有機(jī)P→H3PO4

無(wú)機(jī)鹽無(wú)毒無(wú)臭！本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第23頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分厭氧分解微生物：厭氧細(xì)菌原理：發(fā)酵、厭氧無(wú)機(jī)鹽呼吸本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第24頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分C→RCOOH（有機(jī)酸）→CH4+CO2N→RCHNH2COOH→NH3（臭味）+有機(jī)酸（臭味）S→H2S（臭味）P→PO43-水體自凈的天然過程中厭氧分解（開始）→好氧分解（后續(xù)）本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第25頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分各類有機(jī)污染物的微生物轉(zhuǎn)化

一、碳源污染物的轉(zhuǎn)化包括：糖類、蛋白質(zhì)、脂類、石油和人工合成的有機(jī)化合物等。（一）糖類污染物提問：哪些糖類會(huì)成為污染物？難溶的多糖，且當(dāng)一些難溶解的多糖數(shù)量較大時(shí)才會(huì)使自凈時(shí)間大大增加，從而對(duì)環(huán)境造成污染。這類多糖主要是纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)、木質(zhì)素、淀粉。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第26頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第27頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第28頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分1．纖維素的轉(zhuǎn)化成分：葡萄糖高聚物，每個(gè)纖維素分子含1400~10000個(gè)葡萄糖基（β1-4糖苷鍵）。

來(lái)源：棉紡印染廢水、造紙廢水、人造纖維廢水及城市垃圾等，其中均含有大量纖維素。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第29頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分A．微生物分解途徑本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第30頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分B．分解纖維素的微生物好氧細(xì)菌——粘細(xì)菌、鐮狀纖維菌和纖維弧菌厭氧細(xì)菌——產(chǎn)纖維二糖芽孢梭菌、無(wú)芽孢厭氧分解菌及嗜熱纖維芽孢梭菌。放線菌——鏈霉菌屬。真菌——青霉菌、曲霉、鐮刀霉、木霉及毛霉。需要時(shí)可以向有菌種庫(kù)的研究機(jī)構(gòu)購(gòu)買或自行篩選。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第31頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第32頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分2．半纖維素的轉(zhuǎn)化存在于植物細(xì)胞壁的雜多糖。造紙廢水和人造纖維廢水中含半纖維素。分解過程

TCA循環(huán)聚糖酶CO2+H2O半纖維素單糖+糖醛酸

H2O各種發(fā)酵產(chǎn)物厭氧分解分解纖維素的微生物大多數(shù)能分解半纖維素。許多芽孢桿菌、假單胞菌、節(jié)細(xì)菌及放線菌能分解半纖維素。霉菌有根霉、曲霉、小克銀漢霉、青霉及鐮刀霉。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第33頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分3．木質(zhì)素的轉(zhuǎn)化木質(zhì)素存在于除苔蘚和藻類外所有植物的細(xì)胞壁中，由松柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度分枝多聚物。Lignin木質(zhì)素木質(zhì)素空腔纖維素本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第34頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分香豆醇松柏醇芥子醇聚合交聯(lián)木質(zhì)素模式圖本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第35頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分確證的只有真菌中的黃孢原毛平革菌;疑似的只有軟腐菌。黃孢原平毛革菌(Phanerochaetechrysosprium)是白腐真菌的一種，隸屬于擔(dān)子菌綱、同擔(dān)子菌亞綱、非褶菌目、絲核菌科。白腐—樹皮上木質(zhì)素被該菌分解后漏出白色的纖維素部分。自然界中哪些微生物能夠進(jìn)行木質(zhì)素的降解呢？*木質(zhì)素降解的意義何在呢？如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)化白腐菌降解木質(zhì)素呢？本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第36頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分（二）油脂的轉(zhuǎn)化來(lái)源：毛紡、毛條廠廢水、油脂廠廢水、肉聯(lián)廠廢水、制革廠廢水含有大量油脂降解油脂較快的微生物：細(xì)菌——熒光桿菌、綠膿桿菌、靈桿菌絲狀菌——放線菌、分支桿菌真菌——青霉、乳霉、曲霉途徑：水解+β氧化本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第37頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分（三）石油的轉(zhuǎn)化提問：什么是石油？石油是含有烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴及少量非烴化合物的復(fù)雜混合物。石油污染主要出現(xiàn)在采油區(qū)和石油運(yùn)輸事故現(xiàn)場(chǎng)以及石化行業(yè)的工業(yè)廢水中。1．石油成分的生物降解性與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第38頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分A．鏈長(zhǎng)度

鏈中等長(zhǎng)度（C10~C24）＞鏈很長(zhǎng)的（C24以上）＞短鏈（*？）B．鏈結(jié)構(gòu)直鏈?支鏈不飽和?飽和烷烴?芳烴本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第39頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分2．降解石油的微生物降解石油的微生物很多，據(jù)報(bào)道有200多種細(xì)菌——假單胞菌、棒桿菌屬、微球菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬放線菌——諾卡氏菌酵母菌——假絲酵母霉菌——青霉屬、曲霉屬藻類——藍(lán)藻和綠藻本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第40頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分3．石油的降解機(jī)理A．鏈烷烴的降解

+O2R-CH2-CH2-CH3R-CH2-CH2-COOHβ-氧化

CO2+H2OCH2-COOH+R-COOH本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第41頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分B．無(wú)支鏈環(huán)烷烴的降解

以環(huán)己烷為例通常一些微生物只能將環(huán)烷變?yōu)榄h(huán)己酮，另一些微生物只能將環(huán)己酮氧化開鏈而不能氧化環(huán)己烷，兩類以上微生物的協(xié)同作用下將污染物徹底降解——共代謝。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第42頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分芳香烴普遍具有生物毒性，但在低濃度范圍內(nèi)它們可以不同程度的被微生物分解。C．芳香烴本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第43頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分

苯和酚的代謝苯、萘、菲、蒽的降解為如下圖所示苯的降解本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第44頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分萘的代謝本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第45頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分菲的代謝本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第46頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分蒽的代謝本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第47頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分

酚的代謝酚也是先被氧化為鄰苯二酚，這樣各類芳香烴在降解的后半段是相同的，可表示如下本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第48頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分Ⅱ人工合成的難降解有機(jī)化合

物的生物降解難———對(duì)于自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng),如果一種化合物滯留可達(dá)幾個(gè)月或幾年之久,或在人工生物處理系統(tǒng),幾小時(shí)或幾天之內(nèi)還未能被分解或消除種類：穩(wěn)定劑、表面活性劑、人工合成的聚合物、殺蟲劑、除草劑以及各種工藝流程中的廢品等。提問：為什么這些有機(jī)物難于生物降解？微生物缺乏相應(yīng)的水解酶本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第49頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分1.氯苯類用途：穩(wěn)定劑（潤(rùn)滑油、絕緣油、增塑劑、油漆、熱載體、油墨等都含有）危害：急性中毒，是一種致癌因子（米糠油事件）降解菌：產(chǎn)堿桿菌、不動(dòng)桿菌、假單胞菌、芽孢桿菌以及沙雷氏菌的突變體通過共代謝完成氯苯的完全降解。*共代謝研究進(jìn)展及其成果對(duì)環(huán)保的應(yīng)用現(xiàn)狀？本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第50頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分指1968年在日本發(fā)生的一種食品污染公害事件?；疾≌?000多人，其中死亡16人，實(shí)際受害者超過1萬(wàn)。用米糠油中的黑油作家禽飼料，引起幾十萬(wàn)只雞死亡。癥狀有眼皮腫、掌出汗、全身起紅疙瘩，重者嘔吐惡心，肝功能下降，肌肉痛，咳嗽不止，甚至死亡。主要污染物是多氯聯(lián)苯。其發(fā)生原因是，生產(chǎn)米糠油時(shí)用多氯聯(lián)苯作脫臭工藝中的熱載體，因管理不善，混入米糠油中，食后中毒。

本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第51頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分2．洗滌劑可分為陰離子型、陽(yáng)離子型、非離子型、兩性電解質(zhì)四類。我國(guó)目前生產(chǎn)的洗滌劑屬于陰離子型烷基苯磺酸鈉。較早開發(fā)的是非線性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸鹽（ABS）：ABS甲基分支干擾生物降解，鏈末端與4個(gè)碳原子相連的季碳原子抗攻擊的能力更強(qiáng)。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第52頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分危害：ABS可以在天然水體中存留800h以上，使這得接納他的水體長(zhǎng)時(shí)間保持，產(chǎn)生大量泡沫，引起水體缺氧。為使洗滌劑易于生物降解，人們將ABS的結(jié)構(gòu)改變?yōu)榫€性的直鏈烷基苯磺酸鹽（LAS）：ABS由于減少了分支，它的生物分解速度大為提高。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第53頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分A．降解洗滌劑的微生物細(xì)菌——假單胞菌、鄰單胞菌、黃單胞菌、產(chǎn)堿單胞菌、產(chǎn)堿桿菌、微球菌、大多數(shù)固氮菌放線菌——諾卡氏菌由于這些微生物的作用，雖然每年排放入環(huán)境中的洗滌劑數(shù)量逐年遞增，但環(huán)境中并沒有發(fā)生洗滌劑的明顯增加。因而洗滌劑一般不會(huì)引起環(huán)境的有機(jī)污染。洗滌劑目前存在的問題主要是洗滌劑中的添加劑聚磷酸鹽造成的水體富營(yíng)養(yǎng)化問題。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第54頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分B．洗滌劑的降解機(jī)理本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第55頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分3.塑料本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第56頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第57頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分人工合成的高分子聚合物是各種塑料制品的原料。90%是由聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯所構(gòu)成。高分子聚合物的分子量在數(shù)千至15萬(wàn)的范圍內(nèi)，一般都能抗生物降解。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第58頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分危害對(duì)微生物無(wú)影響土地板結(jié)被動(dòng)物誤食：危害消化系統(tǒng)。影響景觀生物毒性本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第59頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分

目前，發(fā)現(xiàn)能降解塑料的微生物，種類很少，而且降解速度緩慢。它們主要是細(xì)菌、放線菌、曲霉中的某些成員。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第60頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分如何解決塑料的難降解問題？（1）限制使用不可降解塑料（2）開發(fā)可降解塑料

光降解、高填充碳酸鈣、填充淀粉、淀粉改性塑料、化學(xué)合成或用微生物、轉(zhuǎn)基因植物直接生產(chǎn)可生物降解的塑料；*如何制造完全生物可降解塑料？有哪些種類？發(fā)展前景如何？本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第61頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第62頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分4.農(nóng)藥如殺蟲劑、除草劑等化學(xué)成分：有鹵素、磷酸基、氨基、硝基、羥基及其它取代物的簡(jiǎn)單烴骨架（有機(jī)磷、有機(jī)錫、有機(jī)氯等）。相比較其它取代基團(tuán)而言，微生物對(duì)鹵素取代基往往不適應(yīng)，因而隨著鹵素取代基數(shù)量的增多，農(nóng)藥的生物可降解性大幅度下降。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第63頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分我國(guó)每年使用的農(nóng)藥達(dá)50多萬(wàn)噸。殘留在土壤中；被灌溉水或雨水淋洗沖入水域被降解或轉(zhuǎn)化成其它物質(zhì)。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第64頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第65頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分危害：生物毒性（急性、慢性、致癌、致畸變）

最典型的一個(gè)例子就是殺蟲劑DDT（二氯二苯三氯乙烷），由于氯代基數(shù)量大，在自然界的半衰期長(zhǎng)達(dá)6年以上，由于DDT不溶于水而易溶于脂肪，因而可在動(dòng)物脂肪組織中堆積，并沿著食物鏈在逐級(jí)向上不斷積累，引起生物各種急慢性中毒。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第66頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分DDT經(jīng)食物鏈濃縮107倍本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第67頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分瑞士化學(xué)家默勒(PoulMuller)1939年發(fā)明DDT(二氯二苯三氯乙烷)并用作殺蟲劑，從而開創(chuàng)了以DDT為代表的有機(jī)氯農(nóng)藥新時(shí)代。在第二次世界大戰(zhàn)期間及以后DDT被廣泛用于防治瘧疾、腦炎、斑疹傷寒等傳染病，挽救了數(shù)百萬(wàn)人的生命。DDT把人類從傳染病的“圍城”中解救出來(lái)，由此默勒獲得1948年度的諾貝爾獎(jiǎng)。此后DDT被廣泛使用，據(jù)估算全世界使用了500萬(wàn)噸。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第68頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分DDT具有脂溶性、致癌性和難于被降解的特點(diǎn)，DDT對(duì)益蟲的殺害以及沿食物鏈富集造成不良的生態(tài)效應(yīng)，魚類、蛙類、鳥類及其他高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物繁殖能力下降以至滅絕，對(duì)人類健康也構(gòu)成嚴(yán)重威脅。美國(guó)從1973年起，我國(guó)從1983年起禁用DDT，其他有機(jī)氯農(nóng)藥也相繼退出歷史舞臺(tái)；但殘存有機(jī)氯農(nóng)藥仍像幽靈一樣在生態(tài)環(huán)境中徘徊，而且其他化學(xué)農(nóng)藥污染(以有機(jī)磷農(nóng)藥為主)的“圍城”仍然存在。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第69頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分降解農(nóng)藥的微生物

細(xì)菌——假單胞菌、芽孢桿菌、產(chǎn)堿桿菌、黃桿菌放線菌——諾卡氏菌真菌——曲霉

這些微生物往往需共代謝將農(nóng)藥逐級(jí)降解。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第70頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分二、氮源有機(jī)污染物的轉(zhuǎn)化蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、胺類、腈化物、硝基化合物等。（一）蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化水中來(lái)源：生活污水、屠宰廢水、罐頭食品加工廢水、制革廢水等1．降解蛋白質(zhì)的微生物種類很多好氧細(xì)菌——鏈球菌和葡萄球菌好氧芽孢細(xì)菌——枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌及馬鈴薯芽孢桿菌兼性厭氧菌——變形桿菌、假單胞菌厭氧菌——腐敗梭狀芽孢桿菌、生孢梭狀芽孢桿菌此外，還有曲霉、毛霉和木霉等真菌以及鏈霉菌(放線菌)。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第71頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分2．降解機(jī)理反硝化N2↑本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第72頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分3.典型含氮有機(jī)物的轉(zhuǎn)化氰化物、乙腈、丙腈、正丁腈、丙烯腈等腈類化合物及硝基化合物

水中來(lái)源：化工腈綸廢水、國(guó)防工業(yè)廢水、電鍍廢水等。危害：生物毒害、環(huán)境積累A．降解這些物質(zhì)的微生物細(xì)菌——紫色桿菌、假單胞菌放線菌——諾卡氏菌真菌——氧化性酵母菌和霉菌中的赤霉菌(茄科病鐮刀霉)、木霉及擔(dān)子菌等本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第73頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分B．降解機(jī)理a.氰化物5HCN+5.5O25CO2+H2O+5NH3b.有機(jī)腈擔(dān)子菌還能利用甲醛、氨水和氫氰酸在腈合成酶的作用下縮合成為α—氨基乙腈，進(jìn)而合成為丙氨酸。

HCNCH3COHCH3CHNH2CNCH3CHNH2COOH

甲醛α—氨基乙腈丙氨酸本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第74頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分Ⅲ無(wú)機(jī)污染物的轉(zhuǎn)化主要的無(wú)機(jī)污染物有:磷酸鹽、氨氮及硝酸鹽、金屬離子等水中來(lái)源及危害：磷酸鹽——洗滌劑中作為軟水劑使用的磷酸鹽、土富營(yíng)養(yǎng)化氨氮硝酸鹽——工業(yè)廢水和使用硝酸鹽化肥的農(nóng)田沖蝕水

富營(yíng)養(yǎng)化金屬離子——采礦、冶金、化工等行業(yè)的廢水

生物中毒本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第75頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分一、磷酸鹽的轉(zhuǎn)化洗滌劑中的磷酸鹽為可溶性的磷酸鈉土壤中的磷酸鹽則主要是難溶的磷酸鈣微生物產(chǎn)酸土壤中的難溶磷酸鹽可溶性磷酸鹽洗滌劑中的可溶性磷酸鹽卵磷脂、核酸、ATP厭氧條件下，磷酸鹽還可以被梭狀芽孢桿菌、大腸桿菌等還原為PH3。（自燃—鬼火）+8HH3PO4PH3↑4H2O本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第76頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分二、氨氮及硝酸鹽的轉(zhuǎn)化1．同化作用被大多數(shù)微生物作為無(wú)機(jī)氮源營(yíng)養(yǎng)物，產(chǎn)物為蛋白質(zhì)、核酸等2．異化作用硝化細(xì)菌及反硝化細(xì)菌

硝化作用＋反硝化作用→N2↑本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第77頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分三、金屬離子（一）金屬離子的毒性提問：影響金屬離子毒性的因素有哪些？種類、濃度、存在狀態(tài)（包括價(jià)態(tài)、絡(luò)合態(tài)、共存離子性質(zhì)）例如，六價(jià)鉻比三價(jià)鉻毒得多；甲基汞的毒性比其他的汞化合物毒性大得多；有機(jī)錫比無(wú)機(jī)錫毒，有機(jī)錫中的烷基錫比芳香基錫毒，烷基錫中三烷基又比其他烷基錫毒。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第78頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分致毒濃度低；如汞、鎘等重金屬的致毒濃度范圍在1～10mg/kg以下；通過食物鏈積累重金屬可在高營(yíng)養(yǎng)級(jí)水平的生物體內(nèi)成千萬(wàn)倍地富集，然后通過食物進(jìn)入人體，造成慢性中毒；甲基汞的毒性比無(wú)機(jī)汞高50～100倍，它是親脂性的，具有很高的神經(jīng)毒性。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第79頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分（二）微生物轉(zhuǎn)化主要是氧化、還原和甲基化作用。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第80頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分1.汞的形式無(wú)機(jī)汞（多難溶）：

Hg2+2→

Hg0+Hg2+注：Hg2+2

=

Hg+—Hg+零價(jià)的金屬汞與一價(jià)汞鹽幾乎不溶二價(jià)汞鹽除了硫化汞、碘化汞外幾乎均可溶解有機(jī)汞（易溶）：通式——RHgX和R2Hg其中R為有機(jī)原子基團(tuán)，X為無(wú)機(jī)離子如鹵素原子、硫酸根、硝酸根、磷酸根、氰化物、羥基等。本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第81頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分2．汞化合物的毒性難溶的汞——生物吸收困難，毒性很小易溶的汞——容易吸收，毒性很強(qiáng)（其中甲基汞的毒性最強(qiáng)）毒性體現(xiàn)：：神經(jīng)麻痹以致引起死亡。日本的水俁灣甲基汞中毒事件就是典型的汞污染事件。這類汞中毒一般都不是通過直接飲用水被汞污染造成，而是由于甲基汞在食物鏈積累并由水中的魚類向上傳遞給人而引起的。水中的甲基汞到底是怎么來(lái)的？

本文檔共92頁(yè)；當(dāng)前第82頁(yè)；編輯于星期二\2點(diǎn)42分3.汞的甲基化汞的甲基化是由微生物依靠甲基化輔酶形成的。汞甲基化微生物：細(xì)菌——甲烷菌、匙形梭菌、熒光假單胞菌、大腸埃希氏菌、產(chǎn)氣腸桿菌、巨大芽孢桿菌真菌——粗糙鏈孢霉