最新微生物对污染物的降解与转化PPT课件.ppt

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1、微生物对污染物的降解与微生物对污染物的降解与转化转化自然界中物质的降解有三种方式：光降解、自然界中物质的降解有三种方式：光降解、化学降解、生物降解。化学降解、生物降解。n n生物降解生物降解指由生物对污染物进行的分解或降指由生物对污染物进行的分解或降解。解。n n降解降解将复杂有机物分解为简单物质的过程。将复杂有机物分解为简单物质的过程。n n终极降解终极降解微生物把有机物分解产生无机物微生物把有机物分解产生无机物CO2CO2和和H2OH2O的过程。的过程。v生化呼吸线位于内源呼吸线之下，说明该有机物对微生物产生了明显的抑制作用。v生化呼吸线越接近横坐标，表明毒害越大，此时细菌已几乎停止呼吸，

2、濒于死亡n n相对耗氧速率有外源物质存在时，单位生物量相对耗氧速率有外源物质存在时，单位生物量在单位时间内的耗氧量与内源呼吸的耗氧速率之比。在单位时间内的耗氧量与内源呼吸的耗氧速率之比。a.底物无毒，但不能被微生物所利用。b.底物无毒，能被微生物所利用。c.底物有毒，可被微生物利用，但在浓度较高的情况下对微生物发生抑制作用。d.底物有毒，不能被微生物所利用。2、降解实验、降解实验接种微生物后，通过一定时间的培养，培养液中污染物接种微生物后，通过一定时间的培养，培养液中污染物含量的减少与原始浓度之比即为降解率。含量的减少与原始浓度之比即为降解率。3 3、BOD5/CODCr BOD5/CODCr

3、 0.450.45，生化性较好；，生化性较好；0.300.30，可生化；，可生化；0.300.30，较难生化；（但如果，较难生化；（但如果BOD5BOD5较高，仍可采用较高，仍可采用 生化方法）生化方法）0.250.25，不宜生化。，不宜生化。（二）可生物降解性研究的意义：n n可生物降解性物质可生物降解性物质采用生物处理法；采用生物处理法；n n难生物降解性和不可生物降解性物质难生物降解性和不可生物降解性物质首先严格控制排首先严格控制排放，继而改造工艺和产品结构、寻找或驯化高效微生物菌放，继而改造工艺和产品结构、寻找或驯化高效微生物菌株，最后只能停止生产。株，最后只能停止生产。第二节微生物降

4、解污染物的途径 一、碳源污染物的转化一、碳源污染物的转化一、碳源污染物的转化一、碳源污染物的转化n n包括包括包括包括糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化合物等合物等合物等合物等。（一）糖类污染物（一）糖类污染物（一）糖类污染物（一）糖类污染物提问：提问：哪些糖类会成为污染物？哪些糖类会成为污染物？难难溶溶的的多多糖糖，且且当当一一些些难难溶溶解解的的多多糖糖数数量量较较大大时时才才会会使使自自净净时时间间大大大大增增加加，从从而而对对环环境境造造成成污污染染。这

5、这类类多多糖主要是糖主要是纤维素、半纤维素、果胶质、木质素、淀粉纤维素、半纤维素、果胶质、木质素、淀粉。1纤维素的转化纤维素的转化n n 葡葡葡葡 萄萄萄萄 糖糖糖糖 高高高高 聚聚聚聚 物物物物，每每每每 个个个个 纤纤纤纤 维维维维 素素素素 分分分分 子子子子 含含含含140010000140010000个葡萄糖基（个葡萄糖基（个葡萄糖基（个葡萄糖基（1-41-4糖苷键）。糖苷键）。糖苷键）。糖苷键）。n n来来来来源源源源：棉棉棉棉纺纺纺纺印印印印染染染染废废废废水水水水、造造造造纸纸纸纸废废废废水水水水、人人人人造造造造纤纤纤纤维维维维废废废废水及城市垃圾等水及城市垃圾等水及城市垃圾

6、等水及城市垃圾等，其中均含有大量纤维素。，其中均含有大量纤维素。，其中均含有大量纤维素。，其中均含有大量纤维素。A微生物微生物微生物微生物分解途径分解途径B分解纤维素的微生物n n好氧细菌好氧细菌好氧细菌好氧细菌粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌n n厌厌厌厌氧氧氧氧细细细细菌菌菌菌产产产产纤纤纤纤维维维维二二二二糖糖糖糖芽芽芽芽孢孢孢孢梭梭梭梭菌菌菌菌、无无无无芽芽芽芽孢孢孢孢厌厌厌厌氧氧氧氧分分分分解解解解菌菌菌菌及嗜热纤维芽孢梭菌。及嗜热纤维芽孢梭菌。及嗜热纤维芽孢梭菌。及嗜热纤维芽孢梭菌。n n放放放放 线线

7、线线 菌菌菌菌链霉菌属。链霉菌属。链霉菌属。链霉菌属。n n真真真真 菌菌菌菌青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。n n需要时可以向需要时可以向需要时可以向需要时可以向有菌种库的研究机构购买有菌种库的研究机构购买有菌种库的研究机构购买有菌种库的研究机构购买或或或或自行筛选自行筛选自行筛选自行筛选。2半纤维素的转化n n存存存存在在在在于于于于植植植植物物物物细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁的的的的杂杂杂杂多多多多糖糖糖糖。造造造造纸纸纸纸废废废废水水水水和和和和人人人人造造造造纤纤纤纤维维维维废废废废水

8、水水水中含半纤维素。中含半纤维素。中含半纤维素。中含半纤维素。n n分解过程分解过程分解过程分解过程 TCA TCA循环循环循环循环 聚糖酶聚糖酶聚糖酶聚糖酶 CO CO2 2+H+H2 2OO 半纤维素半纤维素半纤维素半纤维素 单糖单糖单糖单糖+糖醛酸糖醛酸糖醛酸糖醛酸 H H2 2O O 各种发酵产物各种发酵产物各种发酵产物各种发酵产物 厌氧分解厌氧分解厌氧分解厌氧分解n n分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素。n n许许许许多多多多芽芽芽芽孢孢孢孢杆杆杆杆菌菌菌菌、假假假假

9、单单单单胞胞胞胞菌菌菌菌、节节节节细细细细菌菌菌菌及及及及放放放放线线线线菌菌菌菌能能能能分分分分解解解解半半半半纤纤纤纤维维维维素素素素。霉霉霉霉菌菌菌菌有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。Lignin Lignin 木质素木质素木质素木质素木质素木质素 空腔空腔 纤维素纤维素3木质素的转化木质素存在于除苔藓和藻类外所有植物的细胞壁中，木质素存在于除苔藓和藻类外所有植物的细胞壁中，由松由松柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度分枝多聚物。柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度分

10、枝多聚物。香豆醇香豆醇香豆醇香豆醇松柏醇松柏醇松柏醇松柏醇芥子醇芥子醇芥子醇芥子醇聚合聚合交联交联木质素模式图木质素模式图木质素模式图木质素模式图自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢？确证的只有确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌真菌中的黄孢原毛平革菌，疑似的，疑似的只有只有软腐菌。软腐菌。黄孢原平毛革菌黄孢原平毛革菌黄孢原平毛革菌黄孢原平毛革菌(Phanerochaetechrysosprium)是是白腐真菌白腐真菌的一种，隶属于担子菌纲、的一种，隶属于担子菌纲、同担子菌亚纲、非褶菌目、同担子菌亚纲、非褶菌目、丝核菌科。丝核菌科。白腐白腐树皮上木质素被该菌分树皮上木质素被该菌分解后漏出解后漏

11、出白色白色的纤维素部分。的纤维素部分。*木质素降解的意义何在呢？如何实现工业化白腐菌降木质素降解的意义何在呢？如何实现工业化白腐菌降解木质素呢？解木质素呢？（二）油脂的转化n n水水水水中中中中来来来来源源源源：毛毛毛毛纺纺纺纺、毛毛毛毛条条条条厂厂厂厂废废废废水水水水、油油油油脂脂脂脂厂厂厂厂废废废废水水水水、肉肉肉肉联联联联厂厂厂厂废废废废水水水水、制制制制革革革革厂废水含有大量油脂厂废水含有大量油脂厂废水含有大量油脂厂废水含有大量油脂n n降解油脂较快的微生物：降解油脂较快的微生物：降解油脂较快的微生物：降解油脂较快的微生物：n n细细细细 菌菌菌菌 荧荧荧荧光光光光杆杆杆杆菌菌菌菌、绿

12、绿绿绿脓脓脓脓杆杆杆杆菌菌菌菌、灵杆菌灵杆菌灵杆菌灵杆菌n n丝状菌丝状菌丝状菌丝状菌 放线菌、分支杆菌放线菌、分支杆菌放线菌、分支杆菌放线菌、分支杆菌n n真真真真 菌菌菌菌 青霉、乳霉、曲霉青霉、乳霉、曲霉青霉、乳霉、曲霉青霉、乳霉、曲霉n n途径：途径：途径：途径：水解水解水解水解+氧化氧化氧化氧化（三）石油的转化n n提问：提问：提问：提问：什么是石油？什么是石油？什么是石油？什么是石油？n n石石石石油油油油是是是是含含含含有有有有烷烷烷烷烃烃烃烃、环环环环烷烷烷烷烃烃烃烃、芳芳芳芳香香香香烃烃烃烃及及及及少少少少量量量量非非非非烃烃烃烃化化化化合合合合物物物物的的的的复复复复杂杂杂

13、杂混混混混合合合合物物物物。石石石石油油油油污污污污染染染染主主主主要要要要出出出出现现现现在在在在采采采采油油油油区区区区和和和和石石石石油油油油运运运运输输输输事事事事故现场故现场故现场故现场以及以及以及以及石化行业的工业废水石化行业的工业废水石化行业的工业废水石化行业的工业废水中。中。中。中。n n1 1石油成分的生物降解性石油成分的生物降解性石油成分的生物降解性石油成分的生物降解性n n与分子结构有关与分子结构有关与分子结构有关与分子结构有关A A链长度链长度链长度链长度 链中等长度（链中等长度（链中等长度（链中等长度（C C1010CC2424）链很长的（）链很长的（）链很长的（）链

14、很长的（C C2424以上）以上）以上）以上）短链短链短链短链 （*？）？）？）？）B B链结构链结构链结构链结构n n 直链直链直链直链?支链支链支链支链 n n 不饱和不饱和不饱和不饱和?饱和饱和饱和饱和n n 烷烃烷烃烷烃烷烃?芳烃芳烃芳烃芳烃 链末端有季碳原子链末端有季碳原子（四周都与（四周都与C相连）相连）的烃以及的烃以及多环多环芳烃极难降解芳烃极难降解 2降解石油的微生物n n降解石油的微生物很多，降解石油的微生物很多，降解石油的微生物很多，降解石油的微生物很多，据报道有据报道有据报道有据报道有200200多种多种多种多种n n细细细细 菌菌菌菌 假单胞菌、棒杆菌属、微球菌属、产碱

15、杆菌属假单胞菌、棒杆菌属、微球菌属、产碱杆菌属假单胞菌、棒杆菌属、微球菌属、产碱杆菌属假单胞菌、棒杆菌属、微球菌属、产碱杆菌属放线菌放线菌放线菌放线菌 诺卡氏菌诺卡氏菌诺卡氏菌诺卡氏菌n n酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌 假丝酵母假丝酵母假丝酵母假丝酵母n n霉霉霉霉 菌菌菌菌 青霉属、曲霉属青霉属、曲霉属青霉属、曲霉属青霉属、曲霉属n n藻藻藻藻 类类类类 蓝藻和绿藻蓝藻和绿藻蓝藻和绿藻蓝藻和绿藻3石油的降解机理A A链烷烃的降解链烷烃的降解链烷烃的降解链烷烃的降解+O+O2 2R-CHR-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH3 3 R-CH R-CH2 2-CH-CH2 2-COOH-COO

16、H-氧化氧化氧化氧化 CO CO2 2+H+H2 2OO CH CH2 2-COOH +R-COOH-COOH +R-COOHB B无支链环烷烃的降解无支链环烷烃的降解无支链环烷烃的降解无支链环烷烃的降解n n 以环己烷为例以环己烷为例以环己烷为例以环己烷为例 通常一些微生物只能将环烷变为环己酮，另一些微生物只能将通常一些微生物只能将环烷变为环己酮，另一些微生物只能将环己酮氧化开链而不能氧化环己烷，环己酮氧化开链而不能氧化环己烷，两类以上微生物的两类以上微生物的协同作协同作协同作协同作用用用用下将污染物下将污染物 彻底降解彻底降解共代谢共代谢。C C芳香烃芳香烃n n芳芳芳芳香香香香烃烃烃烃普

17、普普普遍遍遍遍具具具具有有有有生生生生物物物物毒毒毒毒性性性性，但但但但在在在在低低低低浓浓浓浓度度度度范范范范围围围围内内内内它它它它们们们们可可可可以不同程度的被微生物分解。以不同程度的被微生物分解。以不同程度的被微生物分解。以不同程度的被微生物分解。已知降解不同芳香烃的细菌类别已知降解不同芳香烃的细菌类别 苯和酚的代谢苯和酚的代谢n n苯、萘、菲、蒽的降解为如下图所示苯、萘、菲、蒽的降解为如下图所示苯、萘、菲、蒽的降解为如下图所示苯、萘、菲、蒽的降解为如下图所示苯的代谢苯的代谢苯的代谢苯的代谢萘萘萘萘的的的的代代代代谢谢谢谢菲的代谢菲的代谢菲的代谢菲的代谢蒽的代谢蒽的代谢蒽的代谢蒽的代谢

18、n n酚也是酚也是酚也是酚也是先被氧化为邻苯二酚先被氧化为邻苯二酚先被氧化为邻苯二酚先被氧化为邻苯二酚，这样各类芳香烃在降解，这样各类芳香烃在降解，这样各类芳香烃在降解，这样各类芳香烃在降解的后半段是相同的，可表示如下的后半段是相同的，可表示如下的后半段是相同的，可表示如下的后半段是相同的，可表示如下提问：提问：为什么这些有机物难于生物降解？为什么这些有机物难于生物降解？微生物缺乏相应的水解酶微生物缺乏相应的水解酶（四）人工合成的难降解有机化合物的生物降解n n难难对对于于自自自自然然然然生生生生态态态态环环环环境境境境系系统统,如如果果一一种种化化合合物物滞滞留留可可可可达达达达几几几几个个

19、个个月月月月或或或或几几几几年年年年之之久久,或或在在人人人人工工工工生生生生物物物物处处处处理理理理系统系统系统系统,几小时或几天之内还未能被分解或消除几小时或几天之内还未能被分解或消除几小时或几天之内还未能被分解或消除几小时或几天之内还未能被分解或消除种种类类：稳稳定定剂剂、表表面面活活性性剂剂、人人工工合合成成的的聚聚合合物物、杀虫剂、除草剂以及各种工艺流程中的废品等杀虫剂、除草剂以及各种工艺流程中的废品等。1.1.氯苯类氯苯类n n用用用用 途途途途：稳稳稳稳定定定定剂剂剂剂（润润润润滑滑滑滑油油油油、绝绝绝绝缘缘缘缘油油油油、增增增增塑塑塑塑剂剂剂剂、油油油油漆漆漆漆、热热热热载体、

20、油墨等都含有）载体、油墨等都含有）载体、油墨等都含有）载体、油墨等都含有）n n危危危危 害：害：害：害：急性中毒，是急性中毒，是急性中毒，是急性中毒，是一种致癌因子一种致癌因子一种致癌因子一种致癌因子（米糠油事件）（米糠油事件）（米糠油事件）（米糠油事件）n n降降降降 解解解解 菌菌菌菌：产产产产碱碱碱碱杆杆杆杆菌菌菌菌、不不不不动动动动杆杆杆杆菌菌菌菌、假假假假单单单单胞胞胞胞菌菌菌菌、芽芽芽芽孢孢孢孢杆杆杆杆菌菌菌菌以以以以及沙雷氏菌的突变体及沙雷氏菌的突变体及沙雷氏菌的突变体及沙雷氏菌的突变体n n通过通过通过通过共代谢共代谢完成氯苯的完全降解完成氯苯的完全降解完成氯苯的完全降解完成

21、氯苯的完全降解。n n*共共代代谢谢研研究究进进展展及及其其成成果果对对环环保保的的应应用用现现状状？2 2洗涤剂洗涤剂n n可分为可分为可分为可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性电解质阴离子型、阳离子型、非离子型、两性电解质阴离子型、阳离子型、非离子型、两性电解质阴离子型、阳离子型、非离子型、两性电解质四类。四类。四类。四类。n n我我我我国国国国目目目目前前前前生生生生产产产产的的的的洗洗洗洗涤涤涤涤剂剂剂剂属属属属于于于于阴阴阴阴离离离离子子子子型型型型烷烷烷烷基基基基苯苯苯苯磺磺磺磺酸酸酸酸钠钠钠钠。较较较较早早早早开发的是非线性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸盐（开发的是非线性的丙烯四聚

22、物型烷基苯磺酸盐（开发的是非线性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸盐（开发的是非线性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸盐（ABSABS）：）：）：）：ABSABS甲基分支干扰生物降解甲基分支干扰生物降解，链末端与，链末端与4个碳原子相连的季碳个碳原子相连的季碳原子抗攻击的能力更强原子抗攻击的能力更强。n n危害：危害：危害：危害：ABSABS可以在天然水体中可以在天然水体中可以在天然水体中可以在天然水体中存留存留存留存留800h800h以上以上以上以上，使这得接，使这得接，使这得接，使这得接纳他的水体长时间保持，纳他的水体长时间保持，纳他的水体长时间保持，纳他的水体长时间保持，产生大量泡沫产生大量泡沫产生大量泡沫

23、产生大量泡沫，引起水体缺氧。，引起水体缺氧。，引起水体缺氧。，引起水体缺氧。n n为使洗涤剂易于生物降解，人们将为使洗涤剂易于生物降解，人们将为使洗涤剂易于生物降解，人们将为使洗涤剂易于生物降解，人们将ABSABS的结构改变为线的结构改变为线的结构改变为线的结构改变为线性的直链性的直链性的直链性的直链烷基苯磺酸盐（烷基苯磺酸盐（烷基苯磺酸盐（烷基苯磺酸盐（LASLAS）：）：）：）：n n由于减少了分支，它的生物分解速度大为提高。由于减少了分支，它的生物分解速度大为提高。由于减少了分支，它的生物分解速度大为提高。由于减少了分支，它的生物分解速度大为提高。ABSABSA A降解洗涤剂的微生物降解

24、洗涤剂的微生物n n细细细细 菌菌菌菌假假假假单单单单胞胞胞胞菌菌菌菌、邻邻邻邻单单单单胞胞胞胞菌菌菌菌、黄黄黄黄单单单单胞胞胞胞菌菌菌菌、产产产产碱碱碱碱单单单单胞胞胞胞菌、产碱杆菌、微球菌、大多数固氮菌菌、产碱杆菌、微球菌、大多数固氮菌菌、产碱杆菌、微球菌、大多数固氮菌菌、产碱杆菌、微球菌、大多数固氮菌n n放线菌放线菌放线菌放线菌诺卡氏菌诺卡氏菌诺卡氏菌诺卡氏菌n n由由由由于于于于这这这这些些些些微微微微生生生生物物物物的的的的作作作作用用用用，虽虽虽虽然然然然每每每每年年年年排排排排放放放放入入入入环环环环境境境境中中中中的的的的洗洗洗洗涤涤涤涤剂剂剂剂数数数数量量量量逐逐逐逐年年年

25、年递递递递增增增增，但但但但环环环环境境境境中中中中并并并并没没没没有有有有发发发发生生生生洗洗洗洗涤涤涤涤剂剂剂剂的的的的明明明明显显显显增增增增加加加加。因因因因而而而而洗洗洗洗涤涤涤涤剂剂剂剂一一一一般般般般不不不不会会会会引引引引起起起起环环环环境境境境的的的的有有有有机机机机污污污污染染染染。洗洗洗洗涤涤涤涤剂剂剂剂目目目目前前前前存存存存在在在在的的的的问问问问题题题题主主主主要要要要是是是是洗洗洗洗涤涤涤涤剂剂剂剂中中中中的的的的添添添添加加加加剂剂剂剂聚聚聚聚磷磷磷磷酸酸酸酸盐盐盐盐造造造造成成成成的的的的水水水水体体体体富富富富营营营营养养养养化化化化问问问问题题题题 。B

26、B洗涤剂的降解机理洗涤剂的降解机理n n对微生物无影响对微生物无影响对微生物无影响对微生物无影响n n（1 1）.土地板结土地板结土地板结土地板结n n（2 2）.被被被被海海海海鸟鸟鸟鸟及及及及海海海海洋洋洋洋哺哺哺哺乳乳乳乳动动动动物物物物误误误误食食食食，致致致致使使使使这这这这些些些些动动动动物物物物消消消消化化化化系系系系统统统统停停停停滞滞滞滞，引引引引起起起起死死死死亡亡亡亡。具具具具报报报报道道道道每每每每年年年年海海海海洋洋洋洋中中中中死死死死于于于于废废废废弃弃弃弃塑塑塑塑料料料料的的的的海海海海鸟鸟鸟鸟和和和和海海海海洋洋洋洋哺哺哺哺乳乳乳乳动动动动物，数目之多令人触目惊

27、心。物，数目之多令人触目惊心。物，数目之多令人触目惊心。物，数目之多令人触目惊心。n n（3 3）.影响景观影响景观影响景观影响景观n n目目目目前前前前发发发发现现现现能能能能降降降降解解解解塑塑塑塑料料料料的的的的微微微微生生生生物物物物，种种种种类类类类很很很很少少少少，而而而而且且且且降降降降解解解解速速速速度度度度缓缓缓缓慢慢慢慢。他他他他们们们们主主主主要要要要是是是是细细细细菌菌菌菌、放放放放线线线线菌菌菌菌、曲曲曲曲霉霉霉霉中中中中的的的的某某某某些些些些成员成员成员成员。3.塑料n n塑料在环境中积累有哪些危害？塑料在环境中积累有哪些危害？塑料在环境中积累有哪些危害？塑料在环

28、境中积累有哪些危害？n n危害：危害：危害：危害：白色污染白色污染白色污染白色污染n n提问：提问：提问：提问：如何解决塑料的难降解问题？如何解决塑料的难降解问题？如何解决塑料的难降解问题？如何解决塑料的难降解问题？n n（1 1）限制使用不可降解塑料）限制使用不可降解塑料）限制使用不可降解塑料）限制使用不可降解塑料n n（2 2）开发可降解塑料）开发可降解塑料）开发可降解塑料）开发可降解塑料n n 光降解、高填充碳酸钙、填充淀粉、淀粉改性塑光降解、高填充碳酸钙、填充淀粉、淀粉改性塑光降解、高填充碳酸钙、填充淀粉、淀粉改性塑光降解、高填充碳酸钙、填充淀粉、淀粉改性塑料、料、料、料、化学合成或用

29、微生物、转基因植物直接生产化学合成或用微生物、转基因植物直接生产化学合成或用微生物、转基因植物直接生产化学合成或用微生物、转基因植物直接生产可生物降解的塑料；可生物降解的塑料；可生物降解的塑料；可生物降解的塑料；*如何制造完全生物可降解塑料？有哪些种类？发展前景如何？4.农药n n如如如如杀虫剂、除草剂等杀虫剂、除草剂等杀虫剂、除草剂等杀虫剂、除草剂等n n化化化化学学学学成成成成分分分分：有有有有卤卤卤卤素素素素、磷磷磷磷酸酸酸酸基基基基、氨氨氨氨基基基基、硝硝硝硝基基基基、羟羟羟羟基基基基及及及及其其其其它取代物的简单烃骨架它取代物的简单烃骨架它取代物的简单烃骨架它取代物的简单烃骨架（有机

30、磷、有机锡、有机氯等）。（有机磷、有机锡、有机氯等）。（有机磷、有机锡、有机氯等）。（有机磷、有机锡、有机氯等）。n n相相相相比比比比较较较较其其其其它它它它取取取取代代代代基基基基团团团团而而而而言言言言，微微微微生生生生物物物物对对对对卤卤卤卤素素素素取取取取代代代代基基基基往往往往往往往往不不不不适适适适应应应应，因因因因而而而而随随随随着着着着卤卤卤卤素素素素取取取取代代代代基基基基数数数数量量量量的的的的增增增增多多多多，农农农农药药药药的的的的生生生生物物物物可可可可降降降降解解解解性性性性大大大大幅幅幅幅度度度度下下下下降降降降。水中来源：水中来源：水中来源：水中来源：农田土壤

31、的灌溉水或雨水农田土壤的灌溉水或雨水农田土壤的灌溉水或雨水农田土壤的灌溉水或雨水n n危害：危害：危害：危害：生物毒性生物毒性生物毒性生物毒性（急性、慢性、致癌、致畸变）（急性、慢性、致癌、致畸变）（急性、慢性、致癌、致畸变）（急性、慢性、致癌、致畸变）n n最典型的一个例子就是杀虫剂最典型的一个例子就是杀虫剂最典型的一个例子就是杀虫剂最典型的一个例子就是杀虫剂DDTDDT（二氯二苯三氯乙烷），（二氯二苯三氯乙烷），（二氯二苯三氯乙烷），（二氯二苯三氯乙烷），由于氯由于氯由于氯由于氯代基数量大，在自然界的半衰期长达半年以上，由于代基数量大，在自然界的半衰期长达半年以上，由于代基数量大，在自然界

32、的半衰期长达半年以上，由于代基数量大，在自然界的半衰期长达半年以上，由于DDTDDT不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水而易溶于脂肪，因而可在动物脂肪组织中堆积，并沿着食物链在逐而易溶于脂肪，因而可在动物脂肪组织中堆积，并沿着食物链在逐而易溶于脂肪，因而可在动物脂肪组织中堆积，并沿着食物链在逐而易溶于脂肪，因而可在动物脂肪组织中堆积，并沿着食物链在逐级向上不断积累，引起生物各种急慢性中毒。级向上不断积累，引起生物各种急慢性中毒。级向上不断积累，引起生物各种急慢性中毒。级向上不断积累，引起生物各种急慢性中毒。n n降解农药的微生物：降解农药的微生物：降解农药的微生物：降解农药的微生物：n n 细细细

33、细 菌菌菌菌 假单胞菌、芽孢杆菌、产碱杆菌、黄杆菌假单胞菌、芽孢杆菌、产碱杆菌、黄杆菌假单胞菌、芽孢杆菌、产碱杆菌、黄杆菌假单胞菌、芽孢杆菌、产碱杆菌、黄杆菌n n 放线菌放线菌放线菌放线菌 诺卡氏菌诺卡氏菌诺卡氏菌诺卡氏菌n n 真真真真 菌菌菌菌 曲霉曲霉曲霉曲霉n n这些微生物这些微生物这些微生物这些微生物往往往往往往往往需共代谢需共代谢需共代谢需共代谢将农药逐级降解将农药逐级降解将农药逐级降解将农药逐级降解。二、氮源有机污染物的转化n n蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、腈化物、硝基化合物等。蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、腈化物、硝基化合物等。蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、腈化物、硝基化合物等。

34、蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、腈化物、硝基化合物等。（一）蛋白质的转化一）蛋白质的转化一）蛋白质的转化一）蛋白质的转化水水中中来来源源：生生活活污污水水、屠屠宰宰废废水水、罐罐头头食食品品加加工工废废水水、制革废水等制革废水等1 1降解蛋白质的微生物降解蛋白质的微生物降解蛋白质的微生物降解蛋白质的微生物种类很多种类很多好好 氧氧 细细 菌菌 链球菌和葡萄球菌链球菌和葡萄球菌好好氧氧芽芽孢孢细细菌菌枯枯草草芽芽孢孢杆杆菌菌、巨巨大大芽芽孢孢杆杆菌菌、蜡蜡状状芽芽孢孢杆杆菌菌及及马马铃铃薯薯芽孢杆菌芽孢杆菌 兼兼 性性 厌厌 氧氧 菌菌变形杆菌、假单胞菌变形杆菌、假单胞菌 厌厌 氧氧 菌菌腐败梭状芽

35、孢杆菌、生孢梭状芽孢杆菌腐败梭状芽孢杆菌、生孢梭状芽孢杆菌此外，还有曲霉、毛霉和木霉等真菌以及链霉菌此外，还有曲霉、毛霉和木霉等真菌以及链霉菌(放线菌放线菌)。2 2降解机理降解机理反硝化反硝化N23.3.典型含氮有机物的转化典型含氮有机物的转化n n氰氰氰氰化化化化物物物物、乙乙乙乙腈腈腈腈、丙丙丙丙腈腈腈腈、正正正正丁丁丁丁腈腈腈腈、丙丙丙丙烯烯烯烯腈腈腈腈等等等等腈腈腈腈类类类类化化化化合合合合物物物物及及及及硝基化合物硝基化合物硝基化合物硝基化合物 n n水中来源：水中来源：水中来源：水中来源：化工腈纶废水、国防工业废水、电镀废水等化工腈纶废水、国防工业废水、电镀废水等化工腈纶废水、国

36、防工业废水、电镀废水等化工腈纶废水、国防工业废水、电镀废水等。n n危危危危 害：害：害：害：生物毒害生物毒害生物毒害生物毒害 、环境积累、环境积累、环境积累、环境积累A A降解这些物质的微生物降解这些物质的微生物降解这些物质的微生物降解这些物质的微生物n n细细细细 菌菌菌菌紫色杆菌、假单胞菌紫色杆菌、假单胞菌紫色杆菌、假单胞菌紫色杆菌、假单胞菌n n放线菌放线菌放线菌放线菌诺卡氏菌诺卡氏菌诺卡氏菌诺卡氏菌n n真真真真 菌菌菌菌氧氧氧氧化化化化性性性性酵酵酵酵母母母母菌菌菌菌和和和和霉霉霉霉菌菌菌菌中中中中的的的的赤赤赤赤霉霉霉霉菌菌菌菌(茄茄茄茄科科科科病病病病镰镰镰镰刀刀刀刀霉霉霉霉)

37、、木霉及担子菌等、木霉及担子菌等、木霉及担子菌等、木霉及担子菌等 B B降解机理降解机理a.a.氰化物氰化物氰化物氰化物n n5HCN+5.5O5HCN+5.5O2 2 5CO 5CO2 2+H+H2 2O+5NHO+5NH3 3b.b.有机腈有机腈有机腈有机腈担子菌还能利用甲醛、氨水和氢氰酸在腈合成酶的作用下担子菌还能利用甲醛、氨水和氢氰酸在腈合成酶的作用下缩合成为缩合成为氨基乙腈，进而合成为丙氨酸。氨基乙腈，进而合成为丙氨酸。HCN CH3COH CH3CHNH2CN CH3CHNH2COOH 甲醛甲醛甲醛甲醛 氨基乙腈氨基乙腈氨基乙腈氨基乙腈 丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！49