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文檔簡介

第六章污染治理生物技術(shù)第一節(jié)生物處理技術(shù)概述第二節(jié)固體廢棄物生物處理及處置技術(shù)第三節(jié)大氣污染的生物治理技術(shù)第四節(jié)重金屬的生物處理技術(shù)第五節(jié)有害有機污染物的現(xiàn)代生物處理技術(shù)第六節(jié)生物修復(fù)技術(shù)第一節(jié)生物處理技術(shù)概述

一、生物處理的基本原理生物處理的主體是微生物。有機物的轉(zhuǎn)化廣義上可以定義為兩種:礦化和共代謝礦化是將有機物完全無機化的過程,是與微生物生長包括分解代謝與合成代謝過程相關(guān)的過程。共代謝通常是由非專一性酶促反應(yīng)完成的,不導(dǎo)致細胞質(zhì)量或能量的增加,使有機物得到修飾和轉(zhuǎn)化,但不能使其分子完全分解。1.好氧生物處理的基本原理在好氧條件下,有機物在好氧微生物的作用下氧化分解,有機物濃度下降,微生物量增加。微生物將有機物攝入體內(nèi)后,以其作為營養(yǎng)源加以代謝,代謝按兩條途徑進行:合成代謝和分解代謝圖6-1有機物好氧分解圖示在有機物的好氧分解過程中,有機物的降解、微生物的增殖及溶解氧的消耗這三個過程是同步進行的,也是控制好氧生物處理成功與否的關(guān)鍵過程。(1)有機物的降解圖6-2有機物好氧生物降解的一般途徑(2)微生物的增殖圖6-3靜態(tài)培養(yǎng)微生物生長曲線(3)溶解氧的提供溶解氧是影響好氧生物處理過程的重要因素。充足的溶解氧供應(yīng)有利于好氧生物降解過程的順利進行。溶解氧的需求量與微生物的代謝過程密切相關(guān)。在不同的好氧生物處理過程和工藝中,溶解氧的提供方式也不同。2.厭氧生物處理的基本原理厭氧生物處理是在無氧條件下,利用多種厭氧微生物的代謝活動,將有機物轉(zhuǎn)化為無機物和少量細胞物質(zhì)的過程。(1)厭氧生物分解有機物的過程圖6-4有機物厭氧分解過程■

水解階段復(fù)雜有機物首先在發(fā)酵性細菌產(chǎn)生的胞外酶的作用下分解為溶解性的小分子有機物。該過程通常比較緩慢,是復(fù)雜有機物厭氧降解的限速階段?!霭l(fā)酵(酸化)階段溶解性小分子有機物進入發(fā)酵菌(酸化菌)細胞內(nèi),在胞內(nèi)酶作用下分解為揮發(fā)性脂肪酸(VFA),同時合成細胞物質(zhì)?!?/p>

產(chǎn)乙酸階段發(fā)酵酸化階段的產(chǎn)物丙酸、丁酸、乙醇等,在此階段經(jīng)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌作用轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣和二氧化碳?!霎a(chǎn)甲烷階段產(chǎn)甲烷菌通過以下兩個途徑之一,將乙酸、氫氣和二氧化碳等轉(zhuǎn)化為甲烷。其一是在二氧化碳存在時,利用氫氣生成甲烷。其二是利用乙酸生成甲烷。(2)水解處理水解處理是指將厭氧過程控制在水解或酸化階段,利用兼性的水解產(chǎn)酸菌將復(fù)雜有機物轉(zhuǎn)化為簡單有機物。能降低污染物的復(fù)雜程度,提高后續(xù)好氧生物處理的效率。(3)缺氧處理在沒有分子氧存在的條件下,一些特殊的微生物類群可以利用含有化合態(tài)氧的物質(zhì)進行代謝活動。二、微生物催化降解的必要條件1.存在含有某種降解酶的微生物。2.微生物必須在目標(biāo)化合物出現(xiàn)的環(huán)境中出現(xiàn)。3.化合物必須是具有適宜酶的微生物可獲得的。4.如果產(chǎn)生降解的啟動酶是胞外酶,酶作用的化學(xué)鍵必須暴露以利于催化作用發(fā)生,這種條件并不是總能滿足,因為許多化合物會發(fā)生吸附。5.催化起始降解的酶如果是胞內(nèi)酶,化合物分子則必須進入細胞內(nèi)部的酶作用位點,或者胞外反應(yīng)產(chǎn)物進入細胞內(nèi)部進行進一步降解。6.由于能作用于多種合成化合物的細菌或真菌種群或生物量起始濃度較低,環(huán)境條件必須適合具有活性潛力的微生物增殖。三、影響生物降解的因素1.微生物活性2.目標(biāo)化合物特征3.環(huán)境因素(1)營養(yǎng)(2)溫度(3)pH(4)氧第二節(jié)固體廢棄物生物處理

及處置技術(shù)一、概述1.概念固體廢棄物是指在社會生產(chǎn)、流通、消費等一系列過程中產(chǎn)生的一般不再具有進一步使用價值而被丟棄的以固態(tài)和泥狀存在的物質(zhì)。2.危害性⑴侵占土地⑵污染土壤⑶影響環(huán)境衛(wèi)生⑷有害廢物具有毒性、易燃性、腐蝕性、反應(yīng)性和放射性3.分類按性質(zhì)有機廢物無機廢物按形狀固體的泥狀的按來源礦業(yè)固體廢棄物工業(yè)固體廢棄物城市垃圾農(nóng)業(yè)廢棄物放射性固體廢棄物

4.固體廢棄物處理技術(shù)的發(fā)展歷史二、堆肥堆肥(composting)是在控制條件下,使來源于生物的有機廢物發(fā)生生物穩(wěn)定作用的過程。廢物經(jīng)穩(wěn)定化作用形成的堆肥,是一種腐殖質(zhì)含量很高的疏松物質(zhì),故也稱“腐殖土”。廢物經(jīng)過堆肥化,體積一般可減少30%~50%適用于堆肥化處理的廢物主要有:城市垃圾、糞便、城市及某些工業(yè)廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥、農(nóng)林廢物等。好氧堆肥堆肥系統(tǒng)溫度一般為50~65℃,最高可達80~90℃厭氧堆肥空氣與發(fā)酵原料隔絕,堆制溫度低,但堆制周期長(3~6個月),且異味強烈,分解不夠充分。好氧堆肥法原理:以好氧菌為主對廢物進行氧化、吸收與分解。參與微生物:嗜溫菌嗜熱菌廢物降解過程的四個階段:中溫階段高溫階段降溫階段腐熟階段堆肥化的方法:間歇堆積法堆積前對原料進行預(yù)處理,每周翻動1~2次,約需30~90天。

連續(xù)堆積法先在發(fā)酵器完成動態(tài)發(fā)酵。然后將物料運往發(fā)酵室進行靜態(tài)發(fā)酵。機械連續(xù)堆制法具有發(fā)酵快,堆肥質(zhì)量高,能防氣味,殺死全部細菌、堆肥粒度整齊等優(yōu)點。三、填埋技術(shù)填埋法是將固體廢棄物鋪成一定厚度的薄層,加以壓實,并覆蓋土壤。1.填埋生物反應(yīng)器生態(tài)系統(tǒng)特征及原因填埋系統(tǒng)的極度不均勻的特征表現(xiàn)在系統(tǒng)水平及垂直單元均具有空間及時間上的不均勻性上。

不均勻特征形成的原因:⑴固體廢棄物組分及性質(zhì)有差異,運輸方式不同,填埋地點或單元環(huán)境條件不同。⑵一些參數(shù),如溫度、產(chǎn)生氣體、液體氧化還原電位、pH、酶活性等,此外還有其他一些控制因素,如水溶解度、脂-水分配系數(shù)等。⑶穿越好氧-厭氧界面、固-液界面、氣-液界面、固-氣界面的雙向擴散。圖6-5填埋場生態(tài)系統(tǒng)2.代謝機理圖6-6固體廢棄物中聚合物的代謝⑴好氧代謝⑵厭氧代謝第三節(jié)大氣污染的生物治理技術(shù)隨著有機合成工業(yè)和石油工業(yè)的迅速發(fā)展,進入大氣的有機化合物越來越多,這類物質(zhì)往往帶有惡臭,不僅對感觀有刺激作用,而且不少有機化合物具有一定毒性,產(chǎn)生“三致”效應(yīng),從而多人體和環(huán)境產(chǎn)生很大的危害。一、生物法凈化有機廢氣的原理有機廢氣生物凈化是利用微生物以廢氣中的有機組分作為其生命活動的能源或其他養(yǎng)分,經(jīng)代謝降解,轉(zhuǎn)化為簡單的無機物(CO2、水等)及細胞組成物質(zhì)。與廢水生物處理過程的最大區(qū)別在于:廢氣中的有機物質(zhì)首先要經(jīng)歷由氣相轉(zhuǎn)移到液相(或固體表面液膜)中的傳質(zhì)過程,然后在液相(或固體表面生物層)被微生物吸附降解。圖6-7微生物凈化有機廢氣模式圖二、生物處理的工藝研究及應(yīng)用根據(jù)微生物在有機廢氣處理過程中存在的形式,將處理方法分為:生物吸附法(懸浮態(tài))生物過濾法(固著態(tài))1.生物吸附法即將微生物及其營養(yǎng)物配料存在于液體中,氣體中的有機物通過與懸浮物接觸后轉(zhuǎn)移到液體中而被微生物降解。生物吸附法裝置由一個吸收室和一個再生池構(gòu)成。圖6-8生物吸收法示意圖2.生物過濾池生物過濾法則是微生物附著生長于固體介質(zhì)(填料)上,廢氣通過由介質(zhì)構(gòu)成的固定床層(填料層)時被吸附或吸收,最終被微生物降解。

圖6-9生物濾池處理廢氣流程示意圖第四節(jié)重金屬的生物處理技術(shù)一、生物吸附原理二、生物吸附劑三、生物吸附的影響因素四、重金屬陰離子的生物吸附五、重金屬污染的植物修復(fù)

重金屬具有生物攝取的富集積累性。水生生物在體內(nèi)富集的重金屬濃度可達周圍環(huán)境介質(zhì)中濃度的數(shù)百至數(shù)萬倍,沿食物鏈逐漸轉(zhuǎn)移,同時在生物內(nèi)臟長期積累,達到后呈現(xiàn)毒性。因此,微量、痕量重金屬即具有潛在的危險性。

一、生物吸附原理1.生物吸附與生物累積

通常所說的生物吸附僅指失活微生物的吸附作用,而微生物活細胞去除金屬離子的作用一般稱為生物累積。生物吸附主要是生物體細胞壁表面的一些具有金屬絡(luò)合、配位能力的基團起作用,如巰基、羧基、羥基等基團。這些基團通過與吸附的金屬離子形成離子鍵或共價鍵來達到吸附金屬離子的目的。

生物累積主要是利用生物新陳代謝作用產(chǎn)生的能量,通過單價或二價離子的轉(zhuǎn)移系統(tǒng)把金屬離子輸送到細胞內(nèi)部。2.生物吸附原理

大多數(shù)類型的生物對重金屬的吸附隨金屬溶液pH下降明顯減少。重金屬主要被生物中的離子置換。典型的金屬吸附與pH的關(guān)系表明藻類的弱酸性羧基和真菌細胞壁是吸附金屬離子的主要成分。根據(jù)近來的理論,生物吸附可看作天然的主要含酸性和堿性基團的離子交換物質(zhì),它遵循酸堿平衡理論。二、生物吸附劑1.生物吸附劑的選擇★吸附和解吸速率快;★生產(chǎn)成本低,可重復(fù)使用;★

具有理想的粒、形狀、機械強度,便于在連續(xù)系統(tǒng)中使用;★與水溶液的兩相分離應(yīng)高效、快速、

廉價;

★具有選擇性;★再生時吸附劑損失量小,經(jīng)濟上可行。2.生物吸附劑的預(yù)處理酸、堿處理熱處理堿處理可以去除細胞壁上的無定形多糖,改變葡聚糖和甲殼質(zhì)的結(jié)構(gòu),從而允許更多的重金屬離子吸附在其表面上。同時NaOH可以溶解細胞上一些不利于吸附的雜質(zhì),暴露出細胞上更多的活性結(jié)合位點,使吸附量增大。此外NaOH

還可以使細胞壁上的H+離子解離下來,導(dǎo)致負電性官能團增多,吸附量也會增大。三、生物吸附的影響因素1.pH當(dāng)溶液的pH值很低時,H3O+會占據(jù)大量的吸附活性位點,從而阻止陽離子與吸附活性點的接觸,導(dǎo)致吸附量的下降。但是pH值過高也不利于生物吸附。2.溫度3.離子強度目標(biāo)金屬離子以外的其他金屬陽離子對生物吸附的影響主要體現(xiàn)在競爭吸附效應(yīng)上。4.競爭吸附多種離子共存狀態(tài)下的生物吸附性能硬離子軟離子

邊緣離子(1)同類金屬離子間發(fā)生顯著的競爭吸附;(2)不同類的金屬離子間的競爭吸附效果不明顯;(3)其他類離子對邊緣離子的吸附有一定影響。四、重金屬陰離子的生物吸附

由于許多劇毒金屬(Se、Cr、Mo等)以陰離子形式存在,所以陰離子的生物吸附正引起人們的關(guān)注。例如,用殼聚糖顆粒去除MoO42-的研究,吸附量達700mg/g。五、重金屬污染的植物修復(fù)

植物修復(fù)是利用植物去除環(huán)境中污染物的技術(shù)。很多研究表明利用適當(dāng)?shù)闹参锊粌H可去除環(huán)境的有機污染物,還可去除環(huán)境中的重金屬和放射性核素。植物對重金屬污染位點的修復(fù)有三種方式:1.植物固定利用植物及一些添加物質(zhì)使環(huán)境中的金屬流動性降低,生物可利用性下降,使金屬對生物的毒性降低。植物固定并沒有將環(huán)境中的重金屬離子去除,只是暫時將其固定,使其對環(huán)境中的生物不產(chǎn)生毒害作用,沒有徹底解決環(huán)境中的重金屬污染問題。2.植物揮發(fā)利用植物去除環(huán)境中的一些揮發(fā)性污染物,即植物將污染物吸收到體內(nèi)后又將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì),釋放到大氣中。由于這一方法只適用于揮發(fā)性污染物(汞、硒等),應(yīng)用范圍很小,并且將污染物轉(zhuǎn)移到大氣中對人類和生物有一定風(fēng)險,因此它的應(yīng)用將受到限制。3.植物吸收

植物吸收是利用能耐受并能積累金屬的植物吸收環(huán)境中的金屬離子,并將它們輸送并貯存在植物體的地上部分。植物吸收需要能耐受且能積累重金屬的植物。能用于植物修復(fù)的最好的植物應(yīng)具有以下幾個特性:①即使在污染物濃度較低時也有較高的積累速率;②能在體內(nèi)積累高濃度的污染物;③能同時積累幾種金屬;④生長快,生物量大;⑤具有抗蟲抗病能力。

第五節(jié)有害有機污染物的現(xiàn)代生物處理技術(shù)一、有害有機污染物降解的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)二、氯代烴類降解三、農(nóng)藥降解四、石油污染物治理一、有害有機污染物降解的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)1.微生物種群的協(xié)同作用

在對有害化合物降解的研究中,逐漸發(fā)現(xiàn)混合培養(yǎng)比純培養(yǎng)具有潛在的優(yōu)勢。在將有害有機物徹底礦化為CO2(好氧條件下)或CO2、CH4、H2S、N2(厭氧條件下)時,混合培養(yǎng)就顯得更為重要。2、微生物菌群的生態(tài)學(xué)地位依據(jù)不同的代謝作用,可以將微生物群落分為7種:①提供特殊營養(yǎng)物;②去除生長抑制產(chǎn)物;③改善單個微生物的基本生長參數(shù)(條件);

④對底物協(xié)調(diào)利用;⑤共代謝;⑥氫(電子)轉(zhuǎn)移;⑦提供一種以上初級底物利用者。

二、鹵代烴類降解1.鹵代有機物在好氧混合培養(yǎng)條件下的生物降解(1)鹵代芳烴鹵代芳香化合物的生物降解是指其芳香環(huán)開裂形成中間代謝物及其有機鹵素的礦化。生物降解的唯一重要限速步驟是鹵素取代基從有機化合物中的脫除,它主要通過以下兩種途徑發(fā)生:

在降解的初期通過還原、水解或氧化分解去除機理消除鹵素;

生成非芳香結(jié)構(gòu)產(chǎn)物后通過自發(fā)水解脫鹵或β-氧化消去鹵化氫。

先脫鹵后開環(huán)圖6-5-13-和4-氯苯甲酸的水解脫氯

先開環(huán)后脫鹵

圖6-5-2開環(huán)后脫鹵素

(2)鹵代脂肪烴鹵代脂肪烴的氧化模式主要有以下兩種:

利用烷烴的細菌通過加氧酶將分子氧引入到有機分子中。

一些能以鹵代脂肪烴為唯一碳源和能源的微生物以這類化合物為初始底物代謝。

圖6-5-3氯代烷烴的微生物降解2.鹵代有機物在厭氧混合培養(yǎng)條件下的生物降解

(1)鹵代芳烴

氯代苯甲酸

氯酚類

氯苯類圖6-5-4五氯酚(PCP)厭氧混合培養(yǎng)條件下脫氯與降解的假設(shè)途徑(2)鹵代脂肪烴起始步驟是還原脫鹵。與鹵代芳香族化合物不同,鹵代脂肪族化合物在還原過程中可以失去一個或兩個以上鹵原子,失去兩個鹵原子的機理包括與雙鍵相鄰的兩個鹵原子的脫除。三、農(nóng)藥降解1.農(nóng)藥分子結(jié)構(gòu)與微生物降解的關(guān)系現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展建立在大量化學(xué)合成農(nóng)藥廣泛使用的基礎(chǔ)之上。各種化學(xué)農(nóng)藥的共同特性是:

有毒性;

比較穩(wěn)定,不易分解,與足夠長的有效期;

不易溶于水,具有脂溶性。

進入環(huán)境中的農(nóng)藥有些是可以生物降解的,如有機磷農(nóng)藥。有些則是難以生物降解的,如有機氯農(nóng)藥。環(huán)境因子,如土壤的pH、溫度、含水量、有機質(zhì)含量、粘度及氣候等均影響農(nóng)藥的降解。1.農(nóng)藥分子結(jié)構(gòu)與微生物降解的關(guān)系圖6-5-52,4-D、2,4,5-T苯胺靈、毒草胺的分子結(jié)構(gòu)

化合物

時間/周鄰位間位對位氯苯酚甲氧酚甲基酚硝基酚苯酚32①171712①131表1具有不同取代基的苯酚完全降解所需的時間①

:八周后仍存在

2.農(nóng)藥濃度與微生物降解的關(guān)系農(nóng)藥的種類不同對微生物的影響不同。農(nóng)藥的濃度同樣影響其生物降解。有些農(nóng)藥在低濃度范圍時對微生物是無毒害的,甚至可以刺激某一類微生物的生長。但在高濃度時,一般均會影響土壤中微生物的代謝活性。3.降解農(nóng)藥的活性微生物在已分離到的降解不同農(nóng)藥的微生物中,大多數(shù)含有降解性質(zhì)粒。目前,除了從土壤中分離高效活性降解菌外,研究熱點開始集中在用基因工程技術(shù)定向選育遺傳工程菌株方面。四、石油污染物治理1.生物降解(1)石油組分的生物降解

烷烴

芳香烴圖6-5-6烷烴好氧代謝途徑圖6-5-7環(huán)烷烴降解途徑圖6-5-8芳香烴化合物好氧代謝途徑(2)環(huán)境因素對烴氧化微生物的影響

碳氫化合物種類

烴類化合物的溶解度

不同微生物種群對原油的降解能力不同

溫度及壓力溫度升高分解速率加快,壓力加大分解速率減慢

溶解氧烴類化合物的降解主要在好氧條件下完成

營養(yǎng)鹽添加氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)一般可以促進石油的生物降解第六節(jié)生物修復(fù)技術(shù)一、生物修復(fù)的概念、優(yōu)點和局限性二、生物修復(fù)的發(fā)展三、生物三原則四、生物修復(fù)的分類五、真菌的降解作用與生物修復(fù)一、生物修復(fù)的概念、優(yōu)點和局限性

生物修復(fù)是指利用生物特別是微生物催化降解有機污染物,從而修復(fù)被污染環(huán)境或消除環(huán)境中污染物的一個受控或自發(fā)進行的過程。生物修復(fù)的目的是去除環(huán)境中的污染物,使其濃度降至環(huán)境標(biāo)準規(guī)定的安全濃度一下。生物修復(fù)同傳統(tǒng)的物理、化學(xué)修復(fù)方法相比,有很多優(yōu)點:●可以現(xiàn)場進行,減少了運輸費用和人類直接接觸污染物的機會?!袷褂袡C物分解為二氧化碳和水,無二次污染,不會使污染轉(zhuǎn)移?!窨膳c其它處理技術(shù)結(jié)合使用,處理復(fù)合污染?!窠到膺^程迅速,費用低。局限性:不是所有的污染物都可使用,有些污染物不能使用。有些化學(xué)品的降解產(chǎn)物毒性和遷移性增強。工程前期投入高需增加微生物檢測項目。二、生物修復(fù)的發(fā)展

首次記錄使用生物修復(fù)是在1972年,于美國賓夕法尼亞州的Ambler清除管線泄漏的汽油。

1989年,美國阿拉斯加海域受到大面積石油污染以后才首次大規(guī)模應(yīng)用生物修復(fù)技術(shù)。美國從1991年開始實施“超基金項目”。歐洲的生物修復(fù)技術(shù)可與美國并駕齊驅(qū)。三、生物修復(fù)的三原則

適合的微生物適合的地點適合的環(huán)境條件四、生物修復(fù)的分類1.根據(jù)被修復(fù)的污染環(huán)境,分為土壤生物修復(fù)地下水生物修復(fù)沉積物生物修復(fù)海洋生物修復(fù)2.根據(jù)生物修復(fù)利用微生物的情況,可分為:使用污染環(huán)境土著微生物使用外源微生物進行微生物強化作用3.根據(jù)人工干預(yù)的情況,可分為:自然生物修復(fù)原位生物修復(fù)人工生物修復(fù)非反應(yīng)器型異位生物修復(fù)反應(yīng)器型

原位生物修復(fù)是在污染的原地點進行,采用一定的工程措施,但不人為移動污染物,不挖出土壤或抽取地下水,利用生物通氣、生物沖淋等一些方式進行。異位生物修復(fù)是移動污染物到臨近地點或反應(yīng)器內(nèi)進行,采用工程措施,挖掘土壤或抽取地下水進行。五、真菌的降解作用與生物修復(fù)1.真菌的降解作用真真菌代謝方式十分特殊,真菌細胞通過分泌胞外酶將潛在的食物分解,然后再吸收進入細胞。這就意味著它的酶分解能力很強。木質(zhì)纖維素的分解是地球碳循環(huán)中最重要的降解事件,生物殘體的利用和轉(zhuǎn)化對于地球中碳的循環(huán)是必不可少的,真菌在生態(tài)系統(tǒng)中作為一級和二級分解者的作用是人所共知的。

真菌可以很好地在菌絲和孢子上積累重金屬Cd、Cu、Pb、Hg、和Zn等。很多真菌可以在石油烴上生長,有很多報說真菌區(qū)系可以在海洋溢油上生長。

研究中發(fā)現(xiàn),木腐菌對環(huán)境污染物有很大的轉(zhuǎn)化能力,因此,人們把研究的目光轉(zhuǎn)向木質(zhì)素降解菌(特別是白腐菌)的研究。2.木質(zhì)素及其降解菌(1)木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)與生物降解特點木質(zhì)素是一種雜聚物,以類苯丙烷基為結(jié)構(gòu)單元,靠多種共價鍵方式連接,主要以β-О-4型連接,形成一種不溶于水、異質(zhì)、高度分支的三維網(wǎng)狀分子。木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)從木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)上看,生物降解的酶系應(yīng)當(dāng)有以下特點:非特異性非水解性胞外性水(2)木質(zhì)素降解菌素降解菌

可以降解木質(zhì)素的微生物種類不少。包括放線菌、半知菌、子囊菌和擔(dān)子菌的一些屬。在這些微生物中有許多是腐爛木材的真菌,通常分成三大類,即軟腐菌、褐腐菌和白腐菌。

軟腐菌,由子囊菌和半知菌起作用,因能使木材表面軟化而得名。褐腐菌,大部分屬于擔(dān)子菌,主要降解木材中的多糖,且留下褐色殘留物,故得名。白腐菌,屬于擔(dān)子菌,分解木質(zhì)素能力最強,因分解木材后留下的殘留物為白色故稱白腐菌。(3)白腐菌

白腐菌的種類很多,例如革蓋菌、臥孔菌、多孔菌和原毛平革菌等。在20世紀80年代末期,對白腐菌的研究取得了較大的發(fā)展。當(dāng)前對白腐菌研究最多的是黃孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)。(4)白腐菌的木質(zhì)素降解酶■黃孢原毛平革菌和其他真菌的木質(zhì)素降解酶

◆黃孢原毛平革菌木質(zhì)素降解過氧化物酶木質(zhì)素過氧化物酶(LiP)和錳過氧化物酶(MnP)

◆其他真菌木質(zhì)素降解過氧化物酶

◆漆酶需要氧氣作為電子受體■過氧化物酶的反應(yīng)機制◆木質(zhì)素過氧化物酶LiP降解木質(zhì)素的機理過程如下:含鐵過氧化物酶+H2O2

化合物Ⅰ+H2O化合物Ⅰ+A-化合物Ⅱ+A?

化合物Ⅱ+A-鐵過氧化物酶+A?

◆錳過氧化物酶

除MnP以Mn2+作為中介體外,MnP反應(yīng)機制與LiP很相似。MnP降解木質(zhì)素的機理過程如下:含鐵酶+H2O2化合物Ⅰ(MnP1)+H2O化合物Ⅰ+Mn2+化合物Ⅱ(MnP2)+Mn3+Mn3++AH2

Mn2++AH?

化合物Ⅱ+Mn2+

含鐵酶+Mn3+Mn3++AH2Mn2++AH?(5)白腐菌在污染處理中的應(yīng)用水處理炸藥廢水染料廢水土壤處理研究

降解土壤中的石油污染物降解有機氯化物第七章微生物系統(tǒng)的人工調(diào)控第一節(jié)微生物的馴化第二節(jié)菌株接種第三節(jié)基因工程菌第一節(jié)微生物的馴化一、馴化及其在污染物處理中的應(yīng)用從污染物進入環(huán)境到污染物開始迅速降解這段時間間隔稱為馴化期或適應(yīng)期、停滯期。在這段時間,環(huán)境中的微生物種群進行緩慢的調(diào)整,逐步適應(yīng)環(huán)境的變化,自然地篩選出高效降解微

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