第九课 微生物对污染物的分解与转化作用.ppt

* 2. 半纤维素 分子结构：由聚戊糖、聚己糖、聚糖醛酸构成 降解过程：半纤维素?单糖+糖醛酸? ? ?…… 能降解纤维素的微生物：芽孢杆菌、假单胞菌、放线菌、 根霉、青霉、镰刀霉和曲霉。 第三节 不含氮有机物质的生物分解 * 3. 木质素（lignin） C C C HO C C C HO H3CO C C C HO H3CO H3CO 基本构成单位 芳醚键 降解机理（较为复杂）： 芳醚链断裂?苯丙烷大分子解聚、 ? 、 ? 、 能降解木质素的微生物：担子菌纲，如白腐菌 第三节 不含氮有机物质的生物分解 * 二、淀粉 分子结构：多糖 降解过程：淀粉?糊精?麦芽糖?葡萄糖 降解微生物：主要有霉菌（曲霉、根霉） 三、脂肪 结构： CH2 — O — C —R1 CH2 — O — C —R2 CH2 — O — C —R3 O O O 脂肪 甘油+脂肪酸 脂肪酶 降解微生物： 荧光杆菌、绿脓杆菌 放线菌、真霉 第三节 不含氮有机物质的生物分解 * 四、芳香化合物 OH OH OH COOH COOH 酚 邻苯二酚 粘康酸（mucomic acid） 第三节 不含氮有机物质的生物分解 食酚假单胞菌和解酚假单胞菌 20h内可以分解0.1%浓度的酚 CO2、H2O * 五、烃类（脂肪烃） 2. 烯烃： 烯烃 加氧化合物 脂肪酸 β氧化 1. 烷烃：CnH2n+2 一般从末端氧化，形成醇、醛、酸、? ? CO2 β氧化 降解微生物：主要是一些细菌、酵母菌 第三节 不含氮有机物质的生物分解 * SO3Na CH2－（CH2）10 －CH3 十二烷基苯磺酸钠 SO3Na CH2COOH CH3 SO3Na CH3 OH OH β氧化 …. HSO3 六、合成洗涤剂 降解微生物：主要是芽孢杆菌、假单胞菌（恶臭假单胞菌） 第三节 不含氮有机物质的生物分解 * 第四节 含氮有机物的生物分解 一、氮循环及其微生物的作用 二、氨化、硝化与反硝化 三、蛋白质的生物分解 三、尿素的转化 * 一、氮循环及其微生物的作用 第四节 含氮有机物的生物分解 * 二、氨化、硝化与反硝化 1、氨化作用（含氮有机物的生物氧化，有机氮转化为氨的过程） Org－N NH3 ＋ 不含氮有机物 好氧、厌氧情况下都生成NH3 R－C －COOH NH2 RCOOH＋CO2＋NH3 RCH2COOH＋NH3 O2 [H] 有氧 缺氧 氨化细菌（Ammonifier）：荧光假单胞菌、变形杆菌等； 真菌 第四节 含氮有机物的生物分解 * 2、硝化作用：氨氧化成亚硝酸、硝酸的过程 分两步进行（好氧条件）： NH3 NO2- NO3- 第四节 含氮有机物的生物分解 硝化菌 （nitrifier） 亚硝酸菌（nitrite bacteria），亦称氨氧化菌 硝酸菌（nitrate bacteria），亦称亚硝酸氧化菌 硝化菌的主要特性： G-- 化能自养 好氧 适于中性或弱碱性环境 * 硝化菌与活性污泥中异养菌的生长速率比较 细菌种类 世代时间(h) 最大增长速率(1/h) 亚硝酸菌 硝酸菌 活性污泥中异养菌 8-36 8-59 2.3-8.7 0.02-0.09 0.01-0.06 0.08-0.3 生长速度慢 第四节 含氮有机物的生物分解 对有害化学物质敏感（用于毒性测定） * 10 ?m 50 ?m Substratum Probe Ntsoa454-stained Nitrospira spp. (uncultured)(硝化刺菌属) Probe NEU-stained Nitrosomonas spp. (亚硝化单胞菌属) 20 ?m Simultaneous in situ hybridization of a vertical section of an autotrophic nitrifying biofilm NH4+ NO2- NO3- Nitrification NH4+ NH2OH 　NO2- 　NO3- O2 O2 (NH4+-oxidizers) (NO2--oxidizers) O2 * （1）溶解氧(DO)：活性污泥中DO2 mg/L，生物膜法应3 mg/L （2）温度：温度低于12oC，硝化活性明显下降，30 oC时活性最大，超过30 oC时，活性反而降低。 （3）pH值：亚硝酸菌为7.0-7.8，而硝酸菌为7.7-8.1，硝化过程常大量产酸，可