有機(jī)污染物的生物降解【文獻(xiàn)綜述】

1、有機(jī)污染物的生物降解有機(jī)污染物的生物降解——讀書(shū)報(bào)告讀書(shū)報(bào)告【091200028環(huán)院環(huán)院江靜怡江靜怡】【基本概況】有機(jī)污染物，ganicpollutant即進(jìn)入環(huán)境并污染環(huán)境的有機(jī)化合物，導(dǎo)致生物體或生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不良效應(yīng)。生物降解，biodegradation即有機(jī)污染物在生物或其酶的作用下分解的過(guò)程。具體的來(lái)說(shuō)，生物降解分為三種基本類型。Primarybiodegradation初級(jí)生物降解:指的是母體化合物的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，并改變?cè)?/p>

2、合物分子的完整性；Environmentallyacceptablebiodegradation環(huán)境兼容性降解:是指可除去有機(jī)污染物的毒性或者人們所不希望的特性；Ultimatebiodegradation完全生物降解:指的是有機(jī)污染物經(jīng)過(guò)礦化轉(zhuǎn)化后轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水以及其他的可利用的無(wú)機(jī)鹽。不過(guò)在可降解的有機(jī)污染物中，由于化合物在環(huán)境中的滯留時(shí)間可達(dá)幾個(gè)月或者幾年之久，有機(jī)污染物又有難降解和易降解化合物之分。比如，POPs（Persi

3、stentganicPollutants）持久性有機(jī)污染物，是一類具有長(zhǎng)期殘留性、生物累積性、半揮發(fā)性和高毒性，并通過(guò)各種環(huán)境介質(zhì)（大氣、水、生物等）能夠長(zhǎng)距離遷移對(duì)人類健康和環(huán)境具有嚴(yán)重危害的天然的或人工合成的有機(jī)污染物，它的半衰期為半年。而通過(guò)一定的處理過(guò)程后，半衰期超過(guò)五天的化合物被定義為生物難降解有機(jī)化合物。化合物難降解的原因有很多種。比如化合物本身的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使其具有抗降解性。像我們常常提到的農(nóng)藥“666”（六氯

4、代環(huán)己烷）和常見(jiàn)的多環(huán)芳烴類就是依結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等特性穩(wěn)定地存在于環(huán)境之中。另外地，在自然環(huán)境中也存在阻止生物降解的環(huán)境因素，包括物理、化學(xué)條件以及多種生物之間的協(xié)同作用。比方說(shuō)，活性污泥就是模擬多種條件下的協(xié)同作用從而達(dá)到生物降解處理污染物的效果。生物降解的過(guò)程非為兩種，好氧分解和厭氧分解。在好氧分解過(guò)程中，細(xì)菌是其中的主力軍，微生物以有氧呼吸消耗分解大分子有機(jī)物。其中水質(zhì)評(píng)價(jià)體系中的BOD（BiochemicalOxygenDem）指

5、的是水中有機(jī)物由于微生物的生化作用進(jìn)行氧化分解，使之無(wú)機(jī)化或氣體化時(shí)所消耗水中溶解氧的總量。而厭氧分解則是主要依靠厭氧細(xì)菌，這個(gè)過(guò)程俗稱“發(fā)酵”。在農(nóng)村生活中，我們常見(jiàn)的沼氣池就是這樣工作的。通常地，科學(xué)家們?cè)趨捬跷⑸镏心軐ふ业揭恍┠芴禺愋匝趸纸饽程囟y降解有機(jī)物的酶。目前生物降解研究的發(fā)展趨勢(shì)為：1.研究自然環(huán)境中有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)污染物的生物降解途徑，尋找自然界中具有生物凈化能力的特殊群體，探討生物降解和污染物的相互作用關(guān)系，以便

6、制定消除污染的措施。2.利用遺傳學(xué)方法將多種有益的特異性基因重組成具有多功能、高降解能力的菌株。3.利用酶的固定化技術(shù)制備成專一的或多功能的生物催化劑，以降解多種污染物。.有些有機(jī)氯農(nóng)藥分子很復(fù)雜，在微生物作用下，第一步并不能將氯原子脫除，而只能將氯原子在農(nóng)藥分子上的位置改變一下，形成一個(gè)異構(gòu)農(nóng)藥分子。這一過(guò)程雖然沒(méi)有直接脫除氯，但對(duì)于進(jìn)一步脫除氯有很重要的意義，難于脫氯降解的分子被異構(gòu)化以后，氯的脫除會(huì)變得相對(duì)容易。2DDT的生物降解

7、DDT全稱即二氯二苯三氯乙烷，是較早的人工合成的有機(jī)農(nóng)藥，因其環(huán)境穩(wěn)定性很好，所以在環(huán)境中出現(xiàn)極高的殘留累積，因此而導(dǎo)致對(duì)DDT的禁用。環(huán)境中存在廣泛的可降解DDT的微生物，它們既可以在好氧條件下脫氯降解，又可以在厭氧條件下脫氯降解。DDT的微生物代謝主要是脫氯作用使DDT變?yōu)镈DD（厭氧條件下進(jìn)行）或經(jīng)脫氫脫氯變成DDE（好氧條件下下主要反應(yīng)），而DDD和DDE又可進(jìn)一步氧化為DDA。反應(yīng)式如下：.DDT在好氧條件下分解很慢。DDE和

8、DDD毒性比DDT低得多，但DDE仍有慢性毒性，因此要注意此類農(nóng)藥分解產(chǎn)物在環(huán)境中的積累DDT的主要代謝產(chǎn)物DDD進(jìn)一步通過(guò)脫氯、脫氯化氫和脫羧產(chǎn)生DBP或DDM。其中DDM的苯環(huán)裂解形成PCPA（對(duì)氯苯乙酸），PCPA進(jìn)一步被降解成對(duì)氯葡萄糖醛；另外，DDE較穩(wěn)定，難降解。參與DDT的代謝過(guò)程的微生物主要有：氣單胞細(xì)菌（于厭氧條件）、大腸桿菌（于肉湯培養(yǎng)基）、氫單胞菌（于厭氧條件，不能完全氧化。須其它微生物配合）、某些真菌。相比而言，

9、藻類和原生動(dòng)物降解DDT的能力較弱，不過(guò)也發(fā)現(xiàn)了一些種類能夠進(jìn)行DDT的轉(zhuǎn)化。.商品DDT中通常含有一定量的異構(gòu)體，如鄰對(duì)位DDT，而一般情況下，能轉(zhuǎn)化DDT的微生物都不能轉(zhuǎn)化異構(gòu)體DDT?！旧锝到庑阅艿臏y(cè)定試驗(yàn)】試驗(yàn)考慮：1.針對(duì)處理有機(jī)物選擇合適的微生物；2.確定試驗(yàn)化合物在培養(yǎng)液的濃度范圍；3.創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件。種源：天然環(huán)境、活性污泥、底泥、人工馴化的菌株。測(cè)定指標(biāo)：有機(jī)物去除率、耗氧量、最終產(chǎn)物量、微生物的活性變化。非特異