微生物對有機物降解作用(編輯修改稿)
2025-05-01 23:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 達到完全降解，適當?shù)奶砑訝I養(yǎng)物常常比接種特殊的微生物更為重要。但在添加營養(yǎng)鹽之前，必須確定營養(yǎng)鹽的形式、合適的濃度以及適當?shù)谋壤?。另外，一些微量元素也許考慮。例如，在對土壤中多氯聯(lián)苯生物降解的研究中發(fā)現(xiàn)，作為親核劑的維生素B12可催化多氯聯(lián)苯所有位置上的脫氯反應，30℃下40天內(nèi)多氯聯(lián)苯分子脫氯率達40%；相比之下，在缺乏維生素B12，其脫氯率小于10%。（2）電子受體有機污染物氧化分解的最終電子受體的種類和濃度極大地影響著污染物降解的速率和程度。微生物氧化還原反應的最終電子受體包括溶解氧、有機物分解的中間產(chǎn)物和無機酸根（如硝酸根、硫酸根和碳酸根等）三大類，第一種為有氧過程，而后兩種為無氧過程。因此，溶解氧的情況不僅影響污染物的降解速率，也決定著一些污染物的最終降解產(chǎn)物，如某些氯代脂肪族和化合物在厭氧降解時，產(chǎn)生有毒的分解產(chǎn)物，但在好氧條件下這種情況卻很少見。（3）污染物的性質有機物的分子量、空問結構、取代基的種類及數(shù)量等都影響到微生物對其降解的難易程度。一般情況下，高分子化合物比低分子量化合物難降解，聚合物、復合物更能抗生物降解；空間結構簡單的比結構復雜的容易降解；苯環(huán)上有OH或NH2 的化合物都比較容易被假單胞菌WBC3所降解。例如農(nóng)藥的生物降解性由易到難依次為脂肪酸類、 有機磷酸鹽類、 長鏈苯氧基脂肪酸類、 短鏈 苯氧基脂肪酸類、單基取代苯氧基脂肪酸類、三基取代苯氧基脂肪酸類、二硝基苯類、氯代烴類。（4）環(huán)境條件這主要包括酸堿度（～）、溫度和濕度。Sarfraz等研究了假單胞菌對硫丹的降解，證明了溫度和pH對微生物降解硫丹的影響， 指出上述三菌株降解硫丹的最佳溫度為 3 0℃，p H為 。Rhodes研究了不同土壤對2，4二氯苯酚降解的影響，發(fā)現(xiàn)微生物或其產(chǎn)生的酶系降解農(nóng)藥都需要適宜的溫度、pH及底物濃度。而濕度的大小也影響著微生物降解有機物的速率。（5）微生物的協(xié)同作用自然界中，多數(shù)微生物降解過程需要兩種或更多種類微生物的協(xié)同作用才能完成。微生物之間的這種協(xié)同作用主要體現(xiàn)在：（?。┮环N或多種微生物為其他微生物提供B族維生素、氨基酸及其他生長因素；（ⅱ）一種微生物將目標污染物分解為中間產(chǎn)物，第二種微生物繼續(xù)分解中間產(chǎn)物；（ⅲ）一種微生物通過共代謝將目標產(chǎn)物進行轉化，只有在其他微生物存在條件下才能將其徹底分解；（ⅳ）一種微生物分解目標產(chǎn)物形成有毒中間物，使分解率下降，其他微生物可能以這種有毒中間產(chǎn)物作為碳源加以利用。3 微生物降解有機物的應用研究目前，研究較多的是酚類化合物、芳香族化合物、氯代脂肪族化合物和腈類化合物等四類難降解有機物[10]。 酚類化合物的降解含酚廢水主要來自煉油、石油化工、木材加工和煤氣與煤焦等工業(yè)，危害較大。 降解菌主要包括黃桿菌、鐮刀菌、產(chǎn)堿桿菌等，其中白僵菌降解率達96％、假單胞菌降解率為95％；用海藻酸鈉包埋后的小球藻細胞、紫色非硫光合細菌混合菌株體系處理焦化廠工業(yè)廢水24 h，去除率達95％以上。Patrick等研究了未飽和土壤中，2,6二氯酚降解的環(huán)境因素，包括土壤濕度、含氧量、污染年限、溫度、有機質含量、污染物濃度、添加基質和氯酚降解菌密度，實驗表明關鍵因素是污染物濃度、土壤溫度、接種量，添加基質，并確定了最佳降解條件。 芳香族化合物的降解用途廣泛的芳香族化合物主要來自煤和石油，結構穩(wěn)定，毒性很大，故其微生物降解研究受到人們的普遍關注。（1） 苯二甲酸酯類化合物的降解 由于增塑劑苯二甲酸酯(PAES)的大量生產(chǎn)、廣泛應用，PAES已在全球各主要工業(yè)國的生態(tài)環(huán)境中達到了普遍檢出的程度，且因有“ 三致” 作用，被人們稱為“ 第二個全球性 P CB污染物”。微生物降解PAES污染物的研究起步較晚。目前認為能對PA ES降解的微生物種屬主要有：棒狀菌屬、氮單胞菌屬、假單胞菌屬、黃單孢菌屬、棒狀桿菌屬、 芽孢桿菌屬 、 節(jié)細菌屬諾卡氏菌屬、產(chǎn)堿菌屬、鐮刀霉屬、青霉屬、木霉屬等。棒狀桿菌是斷裂雜環(huán)化合物和碳氫化合物鏈的主要菌種。假單胞菌普遍存在，能夠適應許多人工合成的有機物。已發(fā)現(xiàn)可完全降解400 mg/L鄰苯二甲酸酯 (DBP)的降解菌。假單胞菌 SH1菌株能以苯 甲酸、鄰羥基苯甲酸、間羥基苯甲酸為碳源和能源生長，48 h內(nèi)其降解率分別為95%、93%、和87%。（2）氯苯類化合物的降解 廣泛用于農(nóng)藥、 有機合成工業(yè)的氯苯類化合物是毒性很高的難降解化合物，已被EPA列為優(yōu)先污染物。白腐菌2d可降解約40%的氯
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