【正文】 的 化合物，是極為重要的染料單體，主要有 對(duì)氨基偶氮苯 、 對(duì)硝基苯胺 、 二 甲胺基偶氮苯 、 甲基橙等 ， 它們很多是不易分解的染料 ， 所以印染工業(yè)是污染大戶 、 重點(diǎn)戶 。 但塑料組分中的增塑劑是一些聚合物卻能被微生物降解 （ 如鄰苯二甲酸二辛酯 、 鄰苯二甲酸異辛酯 ） 如聚氯乙烯塑料組分中含 50%增塑劑 —— 癸二酸酯 ， 這種增塑劑在土壤中放 14天約 40%被細(xì)菌降解 。 磷的化合物造成水體富營(yíng)養(yǎng)化 ， 是水體污染的大問(wèn)題 。 苯 甲酸 、 苯乙酸可進(jìn)一步由單氧酶代謝為鄰苯二酚 ， 然后二氧酶作用使苯環(huán)破裂 。 如三聚磷酸鈉 、 硫酸鈉 、 碳酸鈉 、 羥基甲基纖維素 、 熒光增白劑 、 香料等 。例對(duì)硫磷的降解： 微生物代謝將對(duì)硫水解變成較小分子 ， 然后進(jìn)一步分解生成 RCOOH、 H2O、 HNO3， 仍可再進(jìn)一步分解轉(zhuǎn)化為 CO H2S、 N2等 。 2） 共代謝作用 —— 對(duì)于難降解頑固復(fù)雜的農(nóng)藥 ， 通過(guò)先培養(yǎng)容易降解其中一種農(nóng)藥 ， 促使對(duì)其它農(nóng)藥的降解作用 。 生物降解石油污染物的工藝方法 ： A/O法 、 A2/O、 AB、 A1O1A2O SBR等 。 烴最易分解 ， 烷烴次之 ， 芳烴難 ， 多環(huán)芳烴最難 ， 脂肪烴基本不分解 ， 苯極難降解 。 通過(guò)測(cè) ATP量作微生物分解利用污染物的指標(biāo) 。 1． 其它方法與指標(biāo) 1） 由于生物對(duì)有機(jī)物的呼吸作用的本質(zhì)是脫氫 ， 所以可利用脫氫酶活性作為微生物分解污染物的指標(biāo) 。 第三情況：基質(zhì)線在內(nèi)源線之下， 說(shuō)明不但不能降解而且有殺滅作用。 1） 基質(zhì)的生化呼吸曲線 —— 耗氧曲線 。 因此微生物對(duì)降解污染物具有巨大潛力 。 然而由于近幾十年來(lái)許多人工合成的化合物 ， 是自然界中原來(lái)所沒(méi)有的 。 因此不可能存在有作用于它們能使之分解的微生物和酶系 ， 甚至對(duì)微生物還有殺滅作用 。 例如已發(fā)現(xiàn)多種微生物對(duì)合成有機(jī)物的降解作用： 酚類已發(fā)現(xiàn)降解細(xì)菌有 30個(gè)屬 ， 66種 鹵素有機(jī)物降解細(xì)菌有 27個(gè)屬 ， 40種 合成含氮有機(jī)物降解細(xì)菌有 18個(gè)屬 ， 36種 合成表面活生劑降解細(xì)菌有 18個(gè)屬 ， 43種 石油烴類降解細(xì)菌有 100多個(gè)屬 ， 200多種 有機(jī)污染物的可生物降解性 當(dāng)前已知的環(huán)境污染物達(dá)數(shù)十萬(wàn)種 ， 其中大量為有機(jī)化合物 ， 它們可接受光分解 ， 化學(xué)分解與生物分解 ， 其中生物分解為主 。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出一條耗氧量或速度隨時(shí)間變化的曲線 ， 為便于比較可同時(shí)繪制內(nèi)源呼吸線 ， 它是在不投加基質(zhì)的條件下 ， 微生物處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)時(shí)利用細(xì)胞體內(nèi)物質(zhì)作營(yíng)養(yǎng)呼吸耗氧隨時(shí)間變化的曲線 。 1)微生物降解試驗(yàn) 1） 土壤消毒實(shí)驗(yàn) —— 此法適用于新開(kāi)發(fā)農(nóng)藥可生物降解性的評(píng)定 。 若培養(yǎng)液中微生物脫氫酶活性增加 ， 則說(shuō)明對(duì)試驗(yàn)物有降解性 。 3） 同位素檢測(cè)：有機(jī)物徹底分解結(jié)果放出 CO2， 可利用放射性 14C標(biāo)記待測(cè)污染物中釋放的 14CO2計(jì)算其回收率 ， 從而評(píng)定該污染物生物降解性 。 1個(gè)細(xì)菌細(xì)胞平均氧化油量為 5 1012 mg/h 微生物降解油率： 35～ 350 g/m3 微生物對(duì)農(nóng)藥的降解 我國(guó)每年使用農(nóng)藥 50～ 100萬(wàn)噸 ， 利用率只有 10%， 大量農(nóng)藥殘留土壤中 ，有的被土壤吸附 ， 有的擴(kuò)散入大氣 ， 有的轉(zhuǎn)移到水體河流 、 湖泊 、 海洋 ，引起全球性污染 。 3) 去毒代謝 —— 微生物不直接利用農(nóng)藥作營(yíng)養(yǎng) ， 而是攝取其它有機(jī)物作營(yíng)養(yǎng)和能源 ， 在其中發(fā)展了為保護(hù)自身的生存解毒作用 。 微生物對(duì)合成洗滌劑的降解 合成洗滌劑基本成份是合成表面活性劑 ， 有陰離子型 、 陽(yáng)離子型 、 非離子型 、 兩性電解質(zhì)四大類 。 全世界合成表面活性劑年產(chǎn)量 2022萬(wàn)噸以上 ， 雖對(duì)水體污染造成影響 ， 但在水體中的含量未呈明顯增加 。 苯環(huán)與末端甲基距離愈遠(yuǎn) ， 其烷基之分解愈快 。 城市污水中的 磷 30%～ 75%， 是由于各種洗滌劑 、 洗凈劑 、 清潔劑所造成 ， 因此限制含磷洗滌劑或研制不含磷洗滌劑是新科技 。 塑料母體 —— 樹(shù)脂高聚物因其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定是很難被細(xì)菌降解 ， 但當(dāng)塑料母體先經(jīng)受不同程度的光降解作用后則較易為微生物降解 ， 經(jīng)光降解后的塑料呈粉末狀 ， 當(dāng)分子量降到 5000以下 ， 便易為微生物所利用 。 能分解偶氮化合物的微生物有：酵母菌 、 枯草芽 、 孢桿菌 、 假單胞菌等 。 +H 2 O +H 2 O +H 2 O +H 2 O CO 2 羧酸 CO 2 +H 2 O 腈 OH H 酰胺 O CN 的分解： HC N H 對(duì)二甲基亞硝胺有分解作用。 它主要存在于變質(zhì) ， 潮濕發(fā)霉的糧食豆類之中 。 又研究生命與環(huán)境之間的相互關(guān)系 。 整個(gè)生命運(yùn)動(dòng)過(guò)程中貫穿著物質(zhì)能量信息三者的變化 ， 協(xié)調(diào)與統(tǒng)一 。 生命科學(xué)也得到全面發(fā)展 ， 其中最大的進(jìn)展是細(xì)胞學(xué)說(shuō) 、 進(jìn)化論和遺傳學(xué)的建立 。 1839年德國(guó)動(dòng)物學(xué)家施旺 （ T 而是在環(huán)境影響下變異和演化的 。 動(dòng)植物包括人在內(nèi)都是在自然條件下 ， 從簡(jiǎn)單到復(fù)雜 ，從低等到高等逐漸進(jìn)化的 。這種過(guò)程即是 “ 自然選擇 ” 。 孟德?tīng)?（ ～ 1884） ， 1865年發(fā)表了 《 植物雜交試驗(yàn) 》 論文 ， 提出了遺傳理論 ， 揭示了生物遺傳的基本規(guī)律 ， 并且充分地把數(shù)量統(tǒng)計(jì)方法運(yùn)用到生物學(xué)中 ，推動(dòng)了生物學(xué)朝著精密化方向發(fā)展 。 1926年摩爾根 (Man)基因論的提出 ， 標(biāo)志著現(xiàn)代遺傳學(xué)的正式建立 。 原計(jì)劃于 2022年 完成全部染色體的 “ 工作草圖 ” 。 ？ 我們已經(jīng)知道 ， 基因是染色體上有遺傳功能的 DNA片段 ， 每種生物都具有數(shù)目有限的染色體 ， 而人類有 46條分別來(lái)自父母雙親的染色體 。 所以科學(xué)家發(fā)出要充分認(rèn)識(shí)人類自己 ， 充分認(rèn)識(shí)生命的吶喊 。 即使是單基因的經(jīng)典遺傳病 ， 最終發(fā)病也是多種基因參與 ， 更何況許多遺傳病還不是單個(gè)基因引起的 。 即使是非藥物治療手段 ， 如心理誘導(dǎo) ， 也都涉及基因活動(dòng)的改變 。 一個(gè)一個(gè)地研究基因 ， 分離克隆基因 ， 效率非常低 ， 只有采用大撒網(wǎng)的手法 ， 對(duì)所有的 基因進(jìn)行系統(tǒng)研究 ， 才能更深入地認(rèn)識(shí)疾病 。 1953年沃森 （ Watson） 和克里克 (Crick)建立 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 ， 奠定了分子生物學(xué)的基礎(chǔ) ， 開(kāi)創(chuàng)了從分子水平上闡明生命本質(zhì)的新紀(jì)元 。 在宏觀生物學(xué)方面 ，現(xiàn)代生態(tài)學(xué)已發(fā)展成已人類為研究主體的 ， 多層次的綜合性科學(xué) 。 人類基因組中蘊(yùn)藏著生命的本質(zhì)奧秘 ， 它與環(huán)境相互作用 ， 決定著人的生 、 老 、 病 、 死 。 人類基因組計(jì)劃首先由諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者 ， 美國(guó)著名生物學(xué)家 Renato Dullbecco在 《 Science》 上撰文 ， 建議起動(dòng)人類基因組計(jì)劃 ， 指出弄清人基因組序列 ， 將有助于解決癌癥病因 ， 造福于人類 。 每一 “ 頁(yè) ” 上以各種各樣的順序編寫(xiě)著 A、 T、 G、 C堿基配對(duì) ， 可以列為 23章 ， 每章相當(dāng)于一對(duì)染色體 ， 其中包含著數(shù)千個(gè)稱為基因的 “ 故事 ” 。 人類基因組計(jì)劃的工作內(nèi)容就是繪制 《 人類基因圖 》 ， 通過(guò)這套圖可以了解到人類和其他物種有什么不同 ， 而且我們每個(gè)人的遺傳基因都是不同的 。 通過(guò)應(yīng)用限制性內(nèi)切酶切割等方式 ， 先將基因一個(gè)個(gè)從染色體上裁下來(lái) ， 加以進(jìn)一步分析 。 而每個(gè)基因又有一定長(zhǎng)度 。 在全球科學(xué)家的共同努力下 ， 遺傳圖和物理圖已提前完成 。 但人類基因組的研究工作僅僅是開(kāi)始 ， 雖然基本完成三種圖的 繪制 ， 但還要對(duì)基因調(diào)控序列 、 單核苷酸多態(tài)性及其他模式和蛋白質(zhì)組學(xué)的研究 。 而且對(duì)于人類 30億個(gè)核苷酸 。 人類的基因醫(yī)生 人類 23對(duì)染色體基因破譯后就成為巨大而十分寶貴的基因信息資源 。 但醫(yī)生只要從各人的基因芯片中了解各人不同的基因就能開(kāi)出對(duì)癥的 “ 特效藥 ” 。 從而準(zhǔn)確地判斷出被檢測(cè)者是患哪種疾病 。 用基因芯片可監(jiān)測(cè)胎兒發(fā)育 、 檢測(cè)癌基因 ， 及時(shí)發(fā)現(xiàn)癌癥 。 基因治療的四個(gè)步驟 1） 確定致病基因的位置 ， 即找到基因的位點(diǎn) 。 科學(xué)家對(duì)人類基因的研究可以找到致病基因 ， 知道他們存在于哪一條染色體上 ， 并對(duì)他們?cè)?DNA上的確切位置進(jìn)行定位 。 人體就要出問(wèn)題 。為此，科學(xué)家發(fā)明了很多方法，除了前面提到過(guò)的顯微注射外，還有一種方法是通過(guò)病毒感染。這些細(xì)胞在體內(nèi)繁殖，治療載體的 “ 復(fù)制中心 ” 使它能在人體細(xì)胞復(fù)制， “ 調(diào)控元件 ” 指揮 “ 治療基因 ” 在人體細(xì)胞里表達(dá)。 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后 ， 這些正常的基因開(kāi)始合成足夠的 ADA， 于是患者的情況大為改觀 。我國(guó)復(fù)旦大學(xué)進(jìn)行了兩批共 4人的基因治療試驗(yàn)，也取得了令人滿意的效果。人們把這樣的基因治療的方法，稱之為“ 體外手術(shù) ” 。 基因槍可以靠火藥來(lái)推動(dòng) ， 也可以靠高頻電流或高壓氣流來(lái)推動(dòng) 。 基因槍推動(dòng)著一個(gè)載著鎢粒子的塑料丸 ， 槍的固定封閉式彈腔里有一特殊金屬板 ， 板上有一微孔 。 除了向患者體內(nèi)引入正常基因外 ， 其它一些方法 ， 如把有病的基因關(guān)閉掉 ， 或降低有病基因的表達(dá)水平 ， 都有希望成為基因治療的手段 。 不能充當(dāng)試驗(yàn)品 ， 不可能對(duì)人的生殖細(xì)胞進(jìn)行基因?qū)?， 因?yàn)檫@樣會(huì)導(dǎo)致人類基因組的改變 ， 有可能產(chǎn)生遺傳上的混亂 。 不久的將來(lái) ， 隨著威脅人類健康和生命的頑癥將被一個(gè)個(gè)的攻克 。 在人類基因組計(jì)劃過(guò)程中形成并發(fā)展起來(lái)的生物信息學(xué)正是在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻為生物產(chǎn)生的發(fā)展提供了新的動(dòng)力和航向 。 資源信息化把物種資源與基因工程 。 DNA測(cè)序基因組數(shù)據(jù)分析等生物信息本身也成為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的源頭 。 人類基因組計(jì)劃將產(chǎn)生復(fù)雜的人類倫理 ， 法律等社會(huì)問(wèn)題 。 科學(xué)的發(fā)展可以推動(dòng)社會(huì)向前發(fā)展 ， 同時(shí)也會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)面影響 。 科學(xué)研究不應(yīng)該受到限制 。 AIDS是一種由于艾滋病病毒侵入人體后 ， 破壞人體免疫功能 ， 使人體發(fā)生一系列的感染或腫瘤 ， 最后導(dǎo)致患者死亡的傳染病 。 HIV感染者是指被 HIV 感染的