第3章影响生物修复的污染物特性精编.ppt

考察了五种共代谢基质对2, 4-DCP (2,4-二氯代酚)降解的影响，发现苯酚和4-MCP(4-氯代酚)能明显促进共代谢降解过程，葡萄糖和酵母膏的促进作用不明显，2-MCP 没有促进作用。 试验菌种：从长期驯化的活性污泥中分离出一组具有协同作用并能以氯代酚作为唯一碳源的复合菌 2 共代谢的机制 1）缺少进一步降解的酶系 微生物的第一个酶或酶系可以将基质转化为产物，但该产物不能被这个微生物的其他酶系进一步转化，故代谢中间产物不能供生物合成和能量代谢用。这是共代谢的主要原因。 2）中间产物的抑制作用 基质最初转化的产物抑制了在以后起矿化作用的酶系的活性或抑制了该微生物的生长。 3）需要另外的基质 有些微生物需要第二种基质进行特定的反应。如提供当前细胞反应中不能供应充分的物质，如电子供体。 3 共代谢的基质和相关酶 1）常见微生物 无色杆菌，黑曲霉，固氮菌，恶臭假单胞菌，弧菌等。 2）常见基质 乙烷，丙烷，丁烷 邻二甲苯， 对二甲苯， 乙基苯 3 相关酶 有17种。主要是一些专一性较差的酶。由于这些酶的专一性较差，导致多种底物的形成，从而抑制的底物的进一步降解。 For instance，甲苯双加氧酶（dioxygenase）can participate 109 reactions. These 109 reactions are organized into 5 major groups by substrate type (number in each group or subgroup): A. Acts on monocyclic aromatics (69) Dioxygenation (60) Monooxygenation (5) Sulfoxidation (4) B. Acts on fused aromatics (3) C. Acts on linked aromatics (7) D. Acts on aliphatic olefins (18) Allylic methyl group monooxygenation (8) Monooxygenation with allylic rearrangement (1) Dioxygenation (9) E. Acts on miscellaneous substrates (12) 常见共代谢酶 1甲烷细菌的甲烷单加氧酶（monooxygenase） 2甲苯双加氧酶(dioxygenase) 3 脱卤酶（dehalogenase） 4 苯甲酸羟化酶(hydroxylase) 5 磷酸酯酶(phosphatase) 4 共代谢的环境意义 共代谢造成不良的环境影响，这是因为： 1） 共代谢中微生物数量不增加，导致转化率低。 2）共代谢是有机产物积累，特别是有毒产物积累 3）增加了污染物微生物修复的不可预测性。 5共代谢研究展望（热点） 1） 共代谢的动力学研究 2）共代谢的降解速率研究 3）共代谢的降解基质相互作用。 第5节 污染物的生物有效性对生物修复的影响 生物有效性 (bioavailability): 生物可获得性。 1、 化学品的生物有效性与生物降解 化学品的溶解度和辛醇-水分配系数 溶解度(solubility)： The solubility of a solute is the maximum quantity of solute that can dissolve in a certain quantity of solvent or quantity of solution at a specified temperature. 常见有机化合物的溶解度 辛醇-水分配系数 (octanol-water partition coefficient) 平衡条件下，某一化学品在辛醇相与水相中的浓度之比。 Kow=--------------------------------- 化学品在辛醇相中的浓度 化学品在水相中的浓度 Kow是无量纲的值。是在很低浓度下测定的，所以Kow是一个与溶质浓度相关性很小的函数。Kow范围在10-3—107。常用lgKow表示。 Octanol-Water Partition Coefficient (KOW) The octanol-water partition coefficient is the ratio of the concentration of a chemical