微生物对污染物的降解与转化
6.2微生物降解污染物的途径有机污染物生物净化（天然物质、人工合成物质）无机污染物生物净化本节：有机污染物的生物净化机理
水体自净的天然过程中厌氧分解（开始）→好氧分解（后续）
第二节各类有机污染物的转化一、碳源污染物的转化包括糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化合物等。1．纤维素的转化β葡萄糖高聚物，每个纤维素分子含1400~10000个葡萄糖基。来源：棉纺印染废水、造纸废水、人造纤维废水及城市垃圾等。
2．半纤维素的转化存在于植物细胞壁的杂多糖。造纸废水和人造纤维废水中含半纤维素。分解过程分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素。许多芽孢杆菌、假单胞菌、节细菌及放线菌能分解半纤维素。霉菌有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。
3．木质素的转化自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢？?确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌，疑似的有软腐菌。黄孢原平毛革菌(Phanerochaetechrysosprium)是白腐真菌的一种，隶属于担子菌纲、同担子菌亚纲、非褶菌目、丝核菌科。白腐—树皮上木质素被该菌分解后漏出白色的纤维素部分。
（二）油脂的转化水中来源：毛纺、毛条厂废水、油脂厂废水、肉联厂废水、制革厂废水含有大量油脂降解油脂较快的微生物：细菌——荧光杆菌、绿脓杆菌、灵杆菌丝状菌——放线菌、分支杆菌真菌——青霉、乳霉、曲霉途径：水解+β氧化
（三）石油的转化提问：什么是石油？石油是含有烷烃、环烷烃、芳香烃及少量非烃化合物的复杂混合物。石油污染主要出现在采油区和石油运输事故现场以及石化行业的工业废水中。
1．石油成分的生物降解性??与分子结构有关??A．链长度链中等长度（C10~C24）＞链很长的（C24以上）＞短链
B．链结构直链?支链不饱和?饱和烷烃?芳烃?链末端有季碳原子（四周都与C相连）的烃以及多环芳烃极难降解
2．降解石油的微生物降解石油的微生物很多，据报道有200多种细菌——假单胞菌、棒杆菌属、微球菌属、产碱杆菌属放线菌——诺卡氏菌酵母菌——假丝酵母霉菌——青霉属、曲霉属藻类——蓝藻和绿藻
3．石油的降解机理A．链烷烃的降解B．无支链环烷烃的降解C．芳香烃芳香烃普遍具有生物毒性，但在低浓度范围内它们可以不同程度的被微生物分解。
（四）人工合成的难降解有机化合物1.氯苯类用途：稳定剂（润滑油、绝缘油、增塑剂、油漆、热载体、油墨等都含有）危害：急性中毒，是一种致癌因子（米糠油事件）降解菌：产碱杆菌、不动杆菌、假单胞菌、芽孢杆菌以及沙雷氏菌的突变体通过共代谢完成氯苯的完全降解。
2．洗涤剂可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性电解质四类。我国目前生产的洗涤剂属于阴离子型烷基苯磺酸钠。较早开发的是非线性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸盐（ABS）：甲基分支干扰生物降解，链末端与4个碳原子相连的季碳原子抗攻击的能力更强。
A．降解洗涤剂的微生物细菌——假单胞菌、微球菌等放线菌——诺卡氏菌由于这些微生物的作用，虽然每年排放入环境中的洗涤剂数量逐年递增，但环境中并没有发生洗涤剂的明显增加。因而洗涤剂一般不会引起环境的有机污染。
3.塑料塑料在环境中积累有哪些危害？危害：白色污染?对微生物无影响
4.农药如杀虫剂、除草剂等化学成分：有卤素、磷酸基、氨基、硝基、羟基及其它取代物的简单烃骨架（有机磷、有机锡、有机氯等）。相比较其它取代基团而言，微生物对卤素取代基往往不适应，因而随着卤素取代基数量的增多，农药的生物可降解性大幅度下降。水中来源：农田土壤的灌溉水或雨水
二、氮源有机污染物的转化蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、腈化物、硝基化合物等。（一）蛋白质的转化??水中来源：生活污水、屠宰废水、罐头食品加工废水、制革废水等
第三节无机污染物的转化主要的无机污染物有磷酸盐、氨氮及硝酸盐、金属离子等水中来源及危害：磷酸盐——洗涤剂中作为软水剂使用的磷酸盐、土壤危害：富营养化
一、磷酸盐的转化洗涤剂中的磷酸盐为可溶性的磷酸钠土壤中的磷酸盐则主要是难溶的磷酸钙厌氧条件下，磷酸盐还可以被梭状芽孢杆菌、大肠杆菌等还原为PH3。（自燃—鬼火）
二、氨氮及硝酸盐的转化1．同化作用被大多数微生物作为无机氮源营养物，产物为蛋白质、核酸等2．异化作用硝化细菌及反硝化细菌硝化作用＋反硝化作用→N2↑
三、金属离子（一）金属离子的毒性提问：影响金属离子毒性的因素有哪些？种类、浓度、存在状态（包括价态、络合态、共存离子性质）例如，六价铬比三价铬毒得多；甲