環(huán)境微生物第八章微生物對化學(xué)物質(zhì)的降解與轉(zhuǎn)化(參考版)
2025-01-21 02:11本頁面
【正文】 鉛也可以被細(xì)菌甲基化 何謂可生物降解性？ 哪些因素能影響微生物對廢水中有機(jī)物的降解與轉(zhuǎn)化 ？何謂共代謝 ？ 共代謝在有機(jī)物的生物降解中有何意義 ？ 。一些微生物也能使鎘甲基化，曾用一株能使鎘甲基化的假單胞菌在有 VB12存在時(shí)，把無機(jī) Cd2+生成微量的揮發(fā)性鎘化物。微生物在砷的轉(zhuǎn)化中起重要作用。 二、 砷的生物轉(zhuǎn)化 砷是介于金屬與非金屬之間的兩性元素，非?；顫?，俗稱類金屬。 1 汞的甲基化 微生物將無機(jī)汞甲基化而生成甲基汞的過程可用下式表示： 2 汞的氧化和還原作用 微生物將無機(jī)或有機(jī)汞化合物中的 2價(jià)汞離子還原為元素汞的過程稱為汞的還原作用，又稱抗汞作用，這是消除汞污染的主要機(jī)理。 一、 汞的生物轉(zhuǎn)化 環(huán)境中的汞有 Hg2+、 Hg+和 Hg0三種價(jià)態(tài)。 在自然界中存在一些微生物，對有毒金屬具有抗性，可使重金屬發(fā)生轉(zhuǎn)化，對微生物本身而言，這是一種解毒過程。參與此過程的微生物是硫酸鹽還原細(xì)菌。主要是硫細(xì)菌。僅少數(shù)微生物同化Ｈ ２ Ｓ。 三、微生物在硫素循環(huán)中的作用 有機(jī)硫化物 硫酸鹽 Ｈ２ Ｓ 元素Ｓ 無機(jī)硫的還原作用 分解作用： 動(dòng)、植物和微生物尸體中的有機(jī)硫化物，被微生物降解成無機(jī)物（硫酸鹽、Ｈ ２ Ｓ等）的過程稱為分解作用。因此， S素各種形式的循環(huán)轉(zhuǎn)化，對植物營養(yǎng)非常重要。 生物體有機(jī)酸 NO3 NH4+ NO2 NO N2O 大氣 N2 反硝化作用 生物固氮 氮循環(huán) 硫是生物的重要的營養(yǎng)元素，它是一些必需氨基酸、某些維生素、輔酶等的成份。第一階段是ＮＨ ３ 被氧化為亞硝酸鹽，靠亞硝酸細(xì)菌完成，第二階段是亞硝酸鹽被氧化為硝酸鹽，靠硝酸鹽細(xì)菌完成。 反硝化作用一般只在厭氧條件下，如淹水的土壤或死水塘 (pH自中性至微堿性）中發(fā)生。很多細(xì)菌、真菌和放線菌都能分解蛋白質(zhì)及其含氮衍生物，氨化作用產(chǎn)生的氨，一部分供微生物，植物同化，一部分被轉(zhuǎn)變成硝酸鹽。自然界氮的固定，有兩種方式，一是非生物固氮，即通過閃電高溫放電等固氮，這樣形成的氮化物很少；二是生物固氮，即通過微生物的作用固氮，大氣中９０％以上的分子態(tài)氮都是微生物的活性而固定成氮化物。 CO2+H2O O2+CH2O 醇有機(jī)酸 H2 + CO2 CH4 光合作用 發(fā)酵作用 呼吸作用 化石燃料 有氧條件下 無氧條件下 （ 一 ） 自然界中的氮素循環(huán) 氮素循環(huán) 包括微生物的 固氮作用 、 氨化作用 、 硝化作用 、 反硝化作用 以及植物和微生物的 同化作用 微生物參與氮素循環(huán)的所有過程 ， 并在每一過程中都起主要作用 。 CH2O在好氧條件下，可經(jīng)動(dòng)、植物和微生物的呼吸作用氧化為 CO2 和 H2O。微生物的作用就是把有機(jī)物中的碳元素盡快礦化和釋放，從而使生物界處于一種良好的碳平衡環(huán)境中。 第二節(jié) 微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用 碳、氮、硫、磷等無機(jī)化合物 有機(jī)物 生物殘?bào)w等有機(jī)物 有機(jī)物 高等綠色植物等生產(chǎn)者 光能 異養(yǎng)型微生物等分解者 動(dòng)物等消費(fèi)者 微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用 微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用 碳素循環(huán) 氮素循環(huán) 硫素循環(huán) 磷素循環(huán) 碳素是生物體最重要的一種元素，它的主要來源是大氣中的 CO２ ，只有通過生物所推動(dòng)的碳素循環(huán)，特別是微生物的分解作用，使不同形態(tài)的碳素相互轉(zhuǎn)化，大氣中的 CO２ 才不會(huì)被耗竭，生命才能維持。當(dāng)微生物不能直接把有機(jī)污染物作為碳源或能源時(shí)，我們必需為其提供代謝的條件，使其獲得碳源或能源，降解轉(zhuǎn)化有機(jī)污染物。 4 組建超級菌 由于并非所有的微生物都具有所有的質(zhì)粒，故人們開始通過遺傳工程手段將多個(gè)菌中功能不同的質(zhì)粒轉(zhuǎn)
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