第十章微生物的有机物降解

第十章第十章微生物对污染物的分解与转化微生物对污染物的分解与转化第一节第一节微生物对有机物的分解作用微生物对有机物的分解作用一、生物分解的一般特点一、生物分解的一般特点（一）有机物生物分解的一般特点（一）有机物生物分解的一般特点1、概念：、概念：微生物对有机物的分解作用（或降解作用）微生物对有机物的分解作用（或降解作用）常简称为“生物分解”或“生物降解”。常简称为“生物分解”或“生物降解”。2、特点：、特点：有机物经逐步分解后，产生能进入有机物经逐步分解后，产生能进入TCATCA途径途径或能作为合成代谢原料的中间代谢产物，继而被转化或能作为合成代谢原料的中间代谢产物，继而被转化为小分子有机物、无机物等分解产物和微生物细胞。为小分子有机物、无机物等分解产物和微生物细胞。3污染物、细胞构成物C、H、O、N、P、S、矿物元素、维生素等能源化学能(污染物等)、光能受氢体O2、CO2、SO42-、NO3-等微生物体合成分解热能生物污泥能分解产物+随水排出微生物生物不可降解残留物有机体分解(内源呼吸)CO2、H2O、NH4+、NO2-NO3-、SO42-、PO43-、H2、N2、H2S、CH4、乙醇、有机酸、硫醇等简单化合物有机污染物的生物分解过程生物分解后的去向细胞物质（微生物的生长）分解产物（CO2、小分子有机物等）二、生物分解的分类二、生物分解的分类1、根据生物分解的程度和最终产物的不同，、根据生物分解的程度和最终产物的不同，有机物的生物分解可分为有机物的生物分解可分为生物去除（表观分生物去除（表观分解）、初级分解、环境可接收的分解和完全分解）、初级分解、环境可接收的分解和完全分解（矿化）解（矿化）等不同类型。等不同类型。5生物分解类型生物分解类型特点特点分解对象有机物分解对象有机物的分析方法的分析方法生物去除生物去除（BioeliminationBioelimination）由于微生物细胞、活性污泥等的吸附作用使由于微生物细胞、活性污泥等的吸附作用使化学物质浓度降低的一种现象。这里所说的化学物质浓度降低的一种现象。这里所说的“生物去除生物去除”不是真正意义上的分解，而是不是真正意义上的分解，而是一种表观现象，也可称为一种表观现象，也可称为“表观生物分解表观生物分解”。各种色谱分析各种色谱分析有机碳分析有机碳分析初级分解（初级分解（PrimaryPrimarybiodegradationbiodegradation）在分解过程中，化学物质的分子结构发生变在分解过程中，化学物质的分子结构发生变化，从而失去原化学物质特征的分解。化，从而失去原化学物质特征的分解。各种色谱分析各种色谱分析官能团分析官能团分析毒性测试毒性测试环境可接收的分解环境可接收的分解（EnvironmentallyEnvironmentallyacceptableacceptablebiodegradationbiodegradation）经过生物分解，化学物质的物理化学性质和经过生物分解，化学物质的物理化学性质和毒性达到环境安全要求的程度。毒性达到环境安全要求的程度。各种色谱分析各种色谱分析官能团分析官能团分析毒性测试毒性测试完全分解完全分解（UltimateUltimatebiodegradationbiodegradation）有机化合物被分解成稳定无机物（有机化合物被分解成稳定无机物（COCO2、H2O等）的分解等）的分解总有机碳分析总有机碳分析产生的产生的COCO2分析分析有机物的有机物的生物分解类型生物分解类型及其特点及其特点2、根据是否在有氧气存在的条件下，可分为、根据是否在有氧气存在的条件下，可分为好氧分解和厌氧分解两种类型。与厌氧生好氧分解和厌氧分解两种类型。与厌氧生物分解相比，好氧分解往往具有分解速率物分解相比，好氧分解往往具有分解速率快、分解程度彻底、能量利用率高、转化快、分解程度彻底、能量利用率高、转化为细胞的比例大等特点。为细胞的比例大等特点。7微生微生物的物的分类分类好氧微生物（好氧微生物（aerobe）：只能在有氧条件下生长，：只能在有氧条件下生长，没有氧气无法生存没有氧气无法生存.厌氧微生物（厌氧微生物（anaerobe）：只能在没有氧气的环境：只能在没有氧气的环境下生长，有氧气反而不能生长。下生长，有氧气反而不能生长。兼性微生物（兼性微生物（facultativeaerobe）：即可在有氧条：即可在有氧条件下，也可在无氧条件下生长。在自然件下，也可在无氧条件下生长。在自然界中，大多数微生物属于这一类。界中，大多数微生物属于这一类。根据分解根据分解条件分类条件分类好氧分解：好氧分解：在好氧条件下进行的分解在好氧条件下进行的分解好氧呼吸好氧呼吸厌氧分解厌氧分解：在厌氧条件下进行的分解：在厌氧条件下进行的分解厌氧呼吸厌氧呼吸发酵发酵