環(huán)微chappt課件-文庫吧資料
2025-01-21 03:05本頁面
【正文】 1968 ）認(rèn)為：活性污泥細(xì)菌在二價陽離子如 Cu2+或 Mg2+幫助下的可逆絮凝，是帶負(fù)電荷的細(xì)胞表面與溶液中的陽離子之間形成離子鍵橋的結(jié)果。 ?許多微生物細(xì)胞，不論死活，都具有同樣好的吸附性質(zhì)。他描述了在清除污染的過程中增殖的微生物“有巨大表面積的膠狀基質(zhì)能吸附放射性材料”。 ?微生物對重金屬的吸附作用取決于兩個方面，一是生物吸附劑本身的特性；另一方面是金屬對生物體的親合性。 ?金屬陽離子可被細(xì)胞表面的負(fù)電荷位點所吸附。 CH3AsCH3 CH3 HOAsCH3 CH3 O HAsCH3 CH3 HOAsCH3 CH3 O HOAsOH CH3 O AsOH OH OH HOAsOH OH O 細(xì)菌 細(xì)菌 細(xì)菌 砷酸 亞砷酸 甲基砷酸 二甲基砷酸 三甲基砷 二甲基砷 O2 O2 細(xì)菌 空氣 水 土壤 沉積物 砷的微生物轉(zhuǎn)化 第四節(jié) 生物吸附劑與重金屬去除 一、概 述 ?生物吸附：即微生物菌體對重金屬的吸附作用。許多微生物能將污水和污泥中的砷轉(zhuǎn)化成三甲基砷。 ?污染環(huán)境的砷化合物的來源是多方面的： ?農(nóng)藥和染料：亞砷酸鹽和有機砷化物被用作原料， ?一些含磷酸鹽的洗滌劑中也含有少量砷 微生物對 砷 的作用 ?甲基化： 如土生假絲酵母 (Candidahumicola)、粉紅粘帚霉 (Gliocladium roseum)和青霉能使單甲基砷酸鹽和二甲基砷酸鹽形成三甲基砷。 ?具揮發(fā)性的三甲基砷也對人體有毒害作用。 ?砒霜，即三氧化二砷 ?三氧化二砷為白色晶體，微溶于水。 利用細(xì)菌消除汞污染 ?Chakrabarty把抗汞質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到惡臭假單孢菌中，在含 50~70?g/ml HgCl2的培養(yǎng)液中，該菌仍能生長，并將離子汞轉(zhuǎn)化成 Hg0。 ?日本用汞細(xì)菌吸收并將含汞廢水中的甲基汞、乙基汞、硝酸汞、乙酸汞和硫酸汞等水溶性化合物成元素汞，然后收集菌體，用活性炭吸收菌體內(nèi)蒸發(fā)的一部分元素汞，另一部分沉淀在反應(yīng)器的底部的汞可以回收。某些抗藥性質(zhì)粒同時 也具有抗汞和抗砷的基因。 ?二甲基汞可揮發(fā)逸入大氣，形成速率低于甲基汞。 ?甲基汞的毒性比汞 Hg+或 Hg2+大 100倍，神經(jīng)毒素，在水體中較多地富集于魚類和貝類中，人食用了含汞的魚、貝以后，可引起腦細(xì)胞的破壞而死亡。 Hg2+ + NADPH + H+ Hg0 + 2H+ + NADP+ ?有些細(xì)菌能將 Hg2+轉(zhuǎn)化成甲基汞和二甲基汞，實驗室內(nèi)，芽孢桿菌屬，梭菌屬，分枝桿菌屬和假單孢桿菌屬的細(xì)菌，以及曲霉屬、脈孢霉屬 (Neurospora)的真菌和酵母菌都能引起甲基化作用。 Hg+常成二聚體： Hg+Hg+，但其可進(jìn)行如下的化學(xué)歧化作用： Hg+Hg+ Hg2+ + Hg0 ?主要的汞礦是硫化物， HgS俗稱朱砂； ?溶解性極低，在厭氧環(huán)境中一般無變化，通氣條件下 HgS發(fā)生氧化作用，這可能是由于硫桿菌屬的細(xì)菌作用，形成了 Hg2+。通過生物對它的富集作用和它的高毒性可以造成嚴(yán)重的危害。 二、汞的污染和微生物轉(zhuǎn)化 ?在土壤和水體等自然環(huán)境中，汞的濃度很低，一般不超過 1ppm，但由于它在工業(yè)中被廣泛利用，煤炭，石油等燃料中也含有一定量的汞，同時，它也是某些農(nóng)藥的成份。 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(jìn)入人體，在人體某些器官中積累，造成慢性中毒。 ?污染的重要特征是能轉(zhuǎn)化成各種不同形態(tài)，并通過分散和富集作用而遷移。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。 ?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 ) ?參與降解苯氧乙酸類除草劑的已知微生物 ?節(jié)桿菌屬 (Arthrobacter) ?生孢食纖維菌屬(Spotooytophaga) ?諾卡菌屬 (Norcardia) ?鏈霉菌屬 (Streptomyces) ?曲霉菌屬 (Aspergillus) ?假單孢菌屬 (Pseudomomas) ?枝動菌屬 (Mycoplana) ?無色桿菌屬 (Achromobacter) ?黃桿菌屬 (Flavobacterium) ?棒桿菌屬 (Corynebaeterium) ?微生物對苯氧乙酸的代謝速率和程度各不相同，除黑曲霉 (Aspergillus niger)只能把羥基引入芳香環(huán)外，其余的各個種都能完全地或近乎完全地降解苯乙酸，使其失去芳香環(huán)的結(jié)構(gòu)，并使分子上的氯釋放出來。 ?真菌 綠色木霉 DDT DDD + ( DDE) 尖孢鐮刀菌 DDT DDD 或 DDE 林丹 (Lindane) (高丙體六六六 ) Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl B. cereus + ?具有降解能力的微生物： 臘樣芽孢桿菌 生孢梭菌 (Clostridium sporogenes)和大腸桿菌 (E. coli) 惡臭假單孢 (P. putida)菌 的 分解活性最強。 ?14個脫氯作用最活躍的細(xì)菌：假單孢菌 6個種，黃單孢菌、歐文氏菌各 4個種； ?其它細(xì)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。 改變毒性譜 一類具有生態(tài)意義的轉(zhuǎn)化作用，它能將對某一類生物有毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成影響另一類生物的產(chǎn)物。 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(tuán)加在作用底物上。 五、微生物轉(zhuǎn)化農(nóng)藥的方式 2．活化作用 經(jīng)微生物作用后變無毒為有毒或使有毒物質(zhì)毒性加劇。 去毒作用 經(jīng)微生物作用后變有毒為無毒。 還原作用 NO2 NH2 對硫磷 氨基對硫磷 M還原 醌類 酚類 M還原 M還原生成 硫醇 環(huán)裂解 芳香環(huán)在微生物產(chǎn)生的雙加氧酶的作用下，使環(huán)裂開。 氧化作用 微生物通過氧化酶的作用，使分子氧進(jìn)入有機分子或進(jìn)入帶有芳香環(huán)的有機分子。 酰胺及酯的水解 許多農(nóng)藥是無
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