【正文】 體的親合性。l 細胞的不同部位對重金屬離子的吸附機理包括絡(luò)合、螯合、離子交換、轉(zhuǎn)化、吸收和無機微沉淀等。有些甲烷細菌能利用砷酸鹽生成甲基砷。溶于水后生成亞砷酸 (H3AsO3)亞砷酸離子 (3+)比砷酸 (H3AsO4)離子 (5+)更毒。金屬汞的回收率可達 80％以上。CH3HgCH3Hg0CH3HgCH3CH3Hg+Hg0 + CH4CH3 Hg+Hg2+ + Hg0Hg+ + Hg+HgS化學反應(yīng)細菌細菌細菌CH4魚細菌細菌沉積物水大氣汞循環(huán)的可能途徑利用細菌消除汞污染u從 G+和 G細菌中分離出的許多質(zhì)粒上都發(fā)現(xiàn)有抗重金屬的基因。l 甲基化與輔酶 — 維生素 B12的作用分不開，其轉(zhuǎn)化過程如下： Hg0+CH3B12 CH3Hg+CH3Hg+ + CH3Br CH3HgCH3(二甲基汞 )(甲基汞 )l甲基汞和二甲基汞都是親脂性的，生物攝取后，多富集于細胞的脂類物質(zhì)中。 l 在自然界，汞以三種狀態(tài)存在： Hg0、 Hg+、 Hg2+。3．某些有毒元素通過微生物的轉(zhuǎn)化作用可轉(zhuǎn)化為毒性更強的化合物。l 對人、畜毒害最大的污染元素有汞，鎘，鉛三種金屬和砷，硒兩種非金屬，具中等毒性的有鉻，鎳，鉬、鋅等金屬元素。黃桿菌屬 (Flavobacterium)216。曲霉菌屬 (Aspergillus)216。節(jié) 桿菌屬 (Arthrobacter)216。l 放線菌 厭氧條件下，鏈霉菌 (Streptomyces)和諾卡氏菌 (Norcardia)兩個屬中都有能降解 DDT為 DDD的種存在。通常是去毒作用，但有例外。通常與礦化作用聯(lián)系，但有的化合物即使沒有礦化，只是部分降解，甚至僅經(jīng)共代謝作用除去個別基團，也可變有毒為無毒。這樣可以插入一個羥基形成一種環(huán)氧化物。烴基連接在碳原子上的農(nóng)藥則不易被微生物轉(zhuǎn)化。l 系數(shù)愈大愈安全，系數(shù)愈小愈易造成藥害。表 312 部分l Wainringht 認為，各種除草劑，如苯氧羧酸類 (2,4D， 2甲 4氯 )，氯代醋酸衍生物 (三氯醋酸鈉 )，取代脲類 (敵草隆，滅草隆、利谷隆、草不隆、莠谷隆 )，三莠氯苯類 (西瑪津，阿特拉津、撲滅凈、撲草凈 )等的常規(guī)用量對腐生真菌、細菌和放線菌的數(shù)量和種類組成都沒有明顯的影響，但取代脲類和三氮苯類能抑制藻類的發(fā)育。 l 有機磷殺蟲劑雖有劇毒卻很易降解，不會造成殘毒的危害。2. 農(nóng)藥持留性通常用農(nóng)藥的半衰期表示，也可以用消失 75%~100% 的時間表示。l 作用巨大，風險猶存。l 一類降解除草劑 Fermon(N,N二甲基 N苯基脲 )的微生物群落，包括 3種 Corynforms菌、 1種假單孢菌和一種產(chǎn)堿菌 (Alicaligenes sp.)，它們均能夠單獨降解 Fermon。Arthrobacter sp.u殺蟲劑二嗪噥的降解二嗪噥Streptomyces sp. Arthrobacter sp. Streptomyces sp.被降解5. 共代謝（ cometabolism)l 共代謝是指生長底物和非生長底物共酶的現(xiàn)象。l 通常，任何有毒物質(zhì)在混合培養(yǎng)條件下的通常，任何有毒物質(zhì)在混合培養(yǎng)條件下的速率均快于單個菌群的降解速率速率均快于單個菌群的降解速率 為什么要研究單個的、純化了的微生物為什么要研究單個的、純化了的微生物菌株，并研究其特點？菌株，并研究其特點？1. 微生物本身的特性必須清楚：生理生化、微生物本身的特性必須清楚：生理生化、遺傳、降解能力；遺傳、降解能力；2. 降解機制、代謝過程。 多數(shù)對生物具有毒害作用。 每周以 6000種的速度增加；216。l 環(huán)境微生物學工作者的任務(wù)l 從特定環(huán)境中分離純化得到某些具有特定降解能力的微生物純培養(yǎng)；l 馴化出降解某些污染物的微生物菌株，使其降解能力更強大；l 通過基因工程手段來改造微生物以使其具有特定的降解能力。u除草劑茅草枯的降解 混合菌株的降解率比單個菌株的降解率高 20% 。l 兩種緊密結(jié)合的產(chǎn)甲烷菌群落（methanobacillus omelianski）：CH3CH2OH CH3COOH + H2產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌CO2 + H2 CH4產(chǎn)產(chǎn) 甲甲 烷烷 菌菌7. 提供一種以上初級底物利用者l 有一種以上初始利用者存在，每個初始利用者都能完全代謝底物。l 統(tǒng)計顯示，我國農(nóng)藥的使用量已達 50~60萬 t/a。u化學農(nóng)藥在土壤中的持留性化學農(nóng)藥在土壤中的持留性1. 取決于農(nóng)藥的化學特性：容易分解的農(nóng)藥，在土壤中的持留時間短；性質(zhì)穩(wěn)定的則持留時間長。l 氯代烴類農(nóng)藥的半衰期一般為 2~5年，是危害環(huán)境的主要類型之一，我國已經(jīng)停止生產(chǎn)。 三、農(nóng)藥對土壤微生物的影響l 與農(nóng)藥本身的特性有關(guān)；l 受土壤 — 氣候條件，農(nóng)作物種類，土壤耕作，施肥技術(shù)、采樣的方法和時間，微生物分析和化學分析等因子的影響 。 l 安全系數(shù) (SC)： 能使某類微生物數(shù)量下降 50％的化學農(nóng)藥的濃度 (LC50)和實際使用濃度（ mg/kg土）之比。 脫烴作用 發(fā)生在某些有烴基連接在氮、氧或硫原子上的農(nóng)藥 (如三氯苯類和甲胺類 )。 氧化作用 微生物通過氧化酶的作用，使分子氧進入有機分子或進入帶有芳香環(huán)的有機分子。 去毒作用 經(jīng)微生物作用后變有毒為無毒。2,4DB(2,4二氯苯氧丁酸 ) (無毒 )2,4 D （一種除草劑）微生物結(jié)合 通過復(fù)合或加成作用，使微生物的代謝產(chǎn)物與農(nóng)藥結(jié)合，形成更復(fù)雜的物質(zhì)，如氨基酸、有機酸、甲基或其它基團加在作用底物上。u14個脫氯作用最活躍的細菌：假單孢菌 6個種，黃單孢菌、歐文氏菌各 4個種；u其它細菌：芽孢桿菌 3個種，無色桿菌、產(chǎn)氣氣桿菌 (Aerobacteraerogenes)、根癌土壤桿菌(Agrobacterinm tumefaciens)、巴斯德梭菌 (Clostridium pasterianum)和密西根棒桿菌 (Corynebacterium michiganense) 各 1個種。l 起作用的微生物： 黃桿菌 (Flavobacterium sp. ) 球擬酵母 (Torulopsis sp. ) 硫桿菌 (Thiobacillus sp. ) 木霉 (Trichloderma sp. ) 2,4D (2,4二氯苯氧乙酸 )l 參與降解苯氧乙酸類除草劑的已知微生物216。鏈 霉菌屬 (Streptomyces)216。無色桿菌屬 (Achromobacter)216。冶煉和采礦工業(yè)是向環(huán)境中釋放有毒元素的主要污染源。 2．通過食物鏈的生物擴增作用 有毒元素可以在較高級的營養(yǎng)水平的生物體內(nèi)成千上萬倍地富集，然后通過食物進入人體，在人體某些器官中積累，造成慢性中毒。通過生物對它的富集作用和它的高毒性可以造成嚴重的危害。Hg2+ + NADPH + H+ Hg0