微生物对污染物质的降解

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1、第五节金属的微生物转化四、砷的氧化、还原和甲基化砷是介于金属和非金属之间的两性元素，广泛用于合金、农药、木材保存及医药制品中。元素砷不溶于水和强酸，所以几乎无毒。砷的有机、无机化合物有毒，含三价砷的亚砷酸盐的毒性比含五价砷的砷酸盐更大，在有机砷化物中三甲砷是对人具有高毒的物质。第五节金属的微生物转化砷的氧化、还原和甲基化（一）砷的氧化和还原1.As3+氧化成As5+微生物参与As3+氧化成As5+的活动，使之毒性减弱。引起转化的微生物为一些异养型微生物，有无色杆菌属、假单胞菌属、黄单胞菌属、节杆菌属和产碱杆菌属。第五

2、节金属的微生物转化砷的氧化、还原和甲基化2.As5+还原为As3+另一些异养型微生物如微球菌、某些酵母菌、小球藻等可使砷酸盐还原为更毒的亚砷酸盐。第五节金属的微生物转化砷的氧化、还原和甲基化（二）砷的甲基化一些含有砷化物的糊墙纸在潮湿季节生长霉菌，产生带大蒜气味的挥发性气体三甲砷，从而使人中毒的事例，在国外曾有过报道。参与形成三甲砷的微生物颇多，微生物生成甲基砷的可能途径如下：砷生物甲基化中的甲基供体也是甲基钴胺素。第五节金属的微生物转化砷的氧化、还原和甲基化自然界砷循环见图2-13（由J.M.Wood提出）第五

3、节金属的微生物转化五、硒的氧化、还原和甲基化对于许多生物，如细菌、温血动物甚至人来说，硒是必需的微量元素，但它又是剧毒元素，需要量与中毒水平之间的安全幅度很小。自然界的硒，以硒酸盐、亚硒酸盐、元素硒、硒硫矿及有机硒化合物等形式存在。（一）硒的氧化和还原曾发现一株光合紫硫细菌能将元素硒氧化生成硒酸盐，毒性增强。土壤中的大多数微生物都能还原硒酸盐和亚硒酸盐为元素硒，毒性减弱。第五节金属的微生物转化硒的氧化、还原和甲基化（二）硒的甲基化几种无机及有机硒化物，如亚硒酸盐、硒酸盐、硒-氨酸盐、硒半胱氨酸、硒脲、硒-DL-蛋氨酸

4、等，能经微生物转化生成稳定性的二甲基硒化物（CH3）2Se，然后释放到空气中去，毒性明显降低。使硒化物甲基化的生化过程如下：第五节金属的微生物转化硒的氧化、还原和甲基化（三）有机硒化物矿化为无机硒化物硒蛋氨酸、硒半胱氨酸、二甲硒化物等有机硒化物均可被微生物矿化成无机硒酸盐或亚硒酸盐。第五节金属的微生物转化六、其他重金属的微生物转化（一）铅铅在地球上的分布很广，用途亦非常广泛，主要用作电缆、蓄电池、铸字合金和防放射线材料，也是油漆、农药、医药的原料。有色金属冶炼及煤燃烧产生的铅化物是大气污染的重要来源。污染天然水体的铅

5、化物，可沉积于底泥之中。微生物可使铅甲基化。在实验室内，将适当的碳、氮养料加到几个大湖的底泥样品中，经过培养，可见有挥发性的四甲基铅（CH3）4Pb产生；如果再加入其他铅化物，如硝酸铅、乙酸三甲基铅（CH3）3PbCOOCH3，则可使底泥中四甲基铅产生得更多。纯培养的假单胞菌属、产碱杆菌属、黄色杆菌属及气单胞菌属中的某些种，能将乙酸三甲基铅转化生成四甲基铅，但不能使无机铅化物进行转化。第五节金属的微生物转化其他重金属的微生物转化（二）锡环境中锡的主要污染源有涂锡的容器、锡焊以及广泛用于制造农药的各种有机锡化物。与其他

6、金属相似，有机锡化物比无机锡与元素锡的毒性大得多；锡与烷基结合者之毒性比与芳香基结合者强，而三价锡的有机物又毒于二价或四价锡的有机物。锡能经生物学途径而甲基化，曾分离得到一株假单胞菌，能耐受Sn4+，当Sn4+存在而其他条件适宜时，可使Sn4+转化生成挥发性的甲基锡；该菌亦能将醋酸苯汞代谢而生成元素汞。第五节金属的微生物转化其他重金属的微生物转化甲基锡与甲基汞常相随而生，在这种情况下，甲基汞不是由于生物学甲基化作用，而系非生物学原因产生，是由生物形成的甲基锡经烷基转移作用使汞转化为甲基汞所致。微生物可使有机锡化物分解

7、。曾报道，土壤细菌作用于醋酸三苯锡，可使其芳香锡键裂解。第五节金属的微生物转化其他重金属的微生物转化（三）镉某些细菌和真菌当其在含Cd2+化物中生长时，其体内能浓集大量的镉。微生物也能使镉甲基化，一株能使锡甲基化的假单胞菌，在有维生素B12存在的条件下，能将无机二价镉化物转化，生成少量的挥发性镉化物。这种甲基化了的镉化物，在水体中也可以通过烷基转移作用使汞甲基化而生成甲基汞。（四）锑微生物能使锑化物氧化，一株专性好氧细菌（StibiobacterSenarmontii）可以将Sb3+氧化生成Sb5+，该菌从此作用中获

8、得化学能量。第六节煤的微生物脱硫与降解一、煤炭微生物脱硫煤炭是我国能源生产消费的主体，在我国国民经济发展中占有十分重要的地位。山西是我国重要的煤炭生产基地，全省煤炭保有储量占到全国总量的1/3，煤炭产量占全国的1/4，煤炭外调量占全国省际间煤炭调运量的80%。山西煤炭的开发供给状况，对整个国民经济发展起着举足轻重的作用。煤中含有一