影響生物降解的因素[1]

1、影響生物降解的因素影響生物降解的因素影響生物降解的因素有被降解的化合物種類(lèi)濃度，微生物群體的活性如群體的相互作用直接控制反應(yīng)速度的環(huán)境因素。一生物降解作用生物降解是引起有機(jī)污染物分解的最重要的環(huán)境過(guò)程之一。水環(huán)境中化合物的生物降解依賴(lài)于微生物通過(guò)酶催化反應(yīng)分解有機(jī)物。當(dāng)微生物代謝時(shí)，一些有機(jī)污染物作為食物源提供能量和提供細(xì)胞生長(zhǎng)所需的碳；另一些有機(jī)物，不能作為微生物的唯一碳源和能源，必須由另外的化合物提供。因此，有機(jī)物生物降解存在兩種代

2、謝模式：生長(zhǎng)代謝(Growthmetabolism)和共代謝(Cometabolism)。這兩種代謝特征和降解速率極不相同，下面分別進(jìn)行討論。1生長(zhǎng)代謝許多有毒物質(zhì)可以像天然有機(jī)化合物那樣作為微生物的生長(zhǎng)基質(zhì)。只要用這些有毒物質(zhì)作為微生物培養(yǎng)的唯一碳源便可鑒定是否屬生長(zhǎng)代謝。在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中微生物可對(duì)有毒物質(zhì)進(jìn)行較徹底的降解或礦化，因而是解毒生長(zhǎng)基質(zhì)去毒效應(yīng)和相當(dāng)快的生長(zhǎng)基質(zhì)代謝意味著與那些不能用這種方法降解的化合物相比，對(duì)環(huán)境威脅小。

3、2共代謝某些有機(jī)污染物不能作為微生物的唯一碳源與能源，必須有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源時(shí)，該有機(jī)物才能被降解，這種現(xiàn)象稱(chēng)為共代謝。它在那些難降解的化合物代謝過(guò)程中起著重要作用，展示了通過(guò)幾種微生物的一系列共代謝作用，可使某些特殊有機(jī)污染物徹底降解的可能性。微生物共代謝的動(dòng)力學(xué)明顯不同于生長(zhǎng)代謝的動(dòng)力學(xué)，共代謝沒(méi)有滯后期，降解速度一般比完全馴化的生長(zhǎng)代謝慢。共代謝并不提供微生物體任何能量，不影響種群多少。然而，共代謝速率直接與微

4、生物種群的多少成正比，Paris等描述了微生物催化水解反應(yīng)的二級(jí)速率定律：由于微生物種群不依賴(lài)于共代謝速率，因而生物降解速率常數(shù)可以用Kb=Kb2B表示，從而使其簡(jiǎn)化為一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。用上述的二級(jí)生物降解的速率常數(shù)文獻(xiàn)值時(shí)，需要估計(jì)細(xì)菌種群的多少，不同技術(shù)的細(xì)菌計(jì)數(shù)可能使結(jié)果發(fā)生高達(dá)幾個(gè)數(shù)量級(jí)的變化，因此根據(jù)用于計(jì)算Kb2的同一方法來(lái)估計(jì)B值是重要的。3微生物對(duì)環(huán)境污染物的生物降解能力?微生物對(duì)環(huán)境污染物的生物適應(yīng)能力及降解潛力?生物降

5、解：復(fù)雜有機(jī)化合物在微生物作用下轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單化合物或被完全分解的過(guò)程。?終極降解：有機(jī)物徹底分解至釋放出無(wú)機(jī)產(chǎn)物CO2與H2O的過(guò)程。?生物轉(zhuǎn)化：通過(guò)微生物代謝導(dǎo)致有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生某種改變、生成新化合物的過(guò)程。?微生物降解污染物的影響因素:?物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)生物降解有機(jī)物的難易程度首先取決于生物本身的特性，同時(shí)也與有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特征有關(guān)。?環(huán)境物理化學(xué)因素酸循環(huán)被完全分解。7).芳烴類(lèi)的微生物降解芳香烴在雙加氧酶的作用下氧

6、化為二羥基化的芳香醇，之后失去兩個(gè)氧原子形成鄰苯二酚。鄰苯二酚在鄰位或間位開(kāi)環(huán)。鄰位開(kāi)環(huán)生成己二烯二酸，再氧化后的產(chǎn)物進(jìn)入三羧酸循環(huán)。間位開(kāi)環(huán)生成2羥己二烯半醛酸，進(jìn)一步代謝生成甲酸、乙醛和丙酮酸。8).脂環(huán)烴類(lèi)的微生物降解脂環(huán)烴較難進(jìn)行生物降解，自然界幾乎沒(méi)有利用脂環(huán)烴生長(zhǎng)的微生物，但可以通過(guò)共代謝途徑進(jìn)行降解。脂環(huán)烴被一種微生物代謝形成的中間產(chǎn)物，可以作為其他微生物的生長(zhǎng)基質(zhì)。9).農(nóng)藥的微生物降解降解農(nóng)藥的微生物，細(xì)菌主要有假單胞

7、菌屬、芽孢桿菌屬、產(chǎn)堿菌屬、黃桿菌屬、節(jié)桿菌屬等；放線菌有諾卡菌屬；霉菌以曲霉屬為代表10).多氯聯(lián)苯的微生物降解從湖泊污泥中分離出來(lái)的產(chǎn)堿桿菌和不動(dòng)桿菌能把多氯聯(lián)苯（PCBs）轉(zhuǎn)化為聯(lián)苯或?qū)β嚷?lián)苯，然后吸收這些分解產(chǎn)物，排出苯甲酸或取代苯甲酸，再由環(huán)境中其他微生物繼續(xù)降解。利用厭氧微生物的降解方法，通過(guò)共代謝作用、降解性質(zhì)粒以及微生物之間的互生關(guān)系等途徑，也可使多氯聯(lián)苯降解、轉(zhuǎn)化。11).合成洗滌劑的微生物降解合成洗滌劑的基本成分是人

8、工合成的表面活性劑。根據(jù)表面活性劑在水中的電離性狀，可分為陰離子型、陽(yáng)離子型、非離子型和兩性電解質(zhì)四大類(lèi)，以陰離子型洗滌劑的應(yīng)用最為普遍。陰性表面活性劑中，高級(jí)脂肪鏈最易被微生物分解。其途徑是，最初高級(jí)脂肪鏈經(jīng)微生物作用形成高級(jí)醇類(lèi)，然后進(jìn)一步氧化為羧酸，再在微生物的作用下分解為CO2和H2O。整個(gè)過(guò)程在有氧的條件下進(jìn)行。二有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與生物可降解性1.鏈烴比環(huán)烴易生物降解2.不飽和烴比飽和烴易分解3.主鏈上個(gè)別碳原子被其他元素所取代會(huì)

9、增加對(duì)生物氧化的抵抗力4.碳支鏈對(duì)代謝作用有一定影響5.取代基的位置種類(lèi)數(shù)量及碳鏈長(zhǎng)短影響化合物的生物降解性三有機(jī)物的結(jié)構(gòu)影響生物降解性的原因1.空間阻礙:胞外酶難以接觸到一降解部分2.毒性抑制不同取代基團(tuán)具有不同毒性3.增加反應(yīng)步驟支鏈的增加會(huì)降低化合物的生物降解4.有機(jī)物吸收運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)方式四微生物混合培養(yǎng)與生物降解1.混合菌株之間的協(xié)同作用好氧菌之間厭氧菌之間細(xì)菌之間，細(xì)菌與真菌之間工業(yè)廢水污染物成分復(fù)雜混合菌更具價(jià)值。2.單一微