微生物对污染的修复污染修复工程课件.ppt

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1、一.前言二.微生物修复的原理和特点三.微生物修复技术的研究和应用四.微生物技术的应用前景和不足土壤、水体以及空气中有毒有害化学物质的污染加重是现阶段众多国家面临的主要环境问题。微生物种类繁多，代谢类型多样，每一种微生物都有独特的酶系与功能。因此，它们是自然界进行自净作用的主力军，也是我们对污染物进行生物处理的“有力武器”，是环境治理的主要工具。大连街头出现微生物无臭味公厕二.微生物修复的原理和特点1.微生物对污染物的作用2.微生物修复的定义3.可以用作生物修复的微生物4.影响微生物修复的因素5.微生物修复的

2、方法有毒物质结构变化彻底分解为CO2＋H2O毒性增加毒性不变毒性降低激活作用去毒作用微生物的降解作用降解微生物细菌真菌藻类，20几个种类微生物真细菌蓝细菌古菌酵母霉菌大型真菌细菌，29个种类菌根2.环境污染的微生物修复利用微生物将环境中的污染物降解或转化为无害的小分子化合物或二氧化碳和水的过程。3.微生物修复的生物类型土著微生物：环境中固有的微生物外来微生物：需大量接种的高效菌基因工程菌（GEM）基因工程菌是将不同细菌的降解基因进行重组,将分属于不同细菌个体中的污染物代谢途径组合起来以构建具有特殊降解功能的

3、超级降解菌,可以有效地提高微生物的降解能力,从而提高生物修复效果。抗虫棉人工合成胰岛素注射液4.影响微生物修复的因素前提条件影响因素一是必须存在具代谢活性的微生物,这些微生物在降解或转化化合物时必须达到一定的速率,且不会产生有毒物质二是目标化合物必须能够被微生物利用,污染场地不含对降解菌种有抑制作用的物质,否则需先行稀释或将该抑制剂无害化;三是污染场地或生物反应器的环境条件必须有利于微生物生长或保持活性;四是技术费用必须尽可能低微生物修复的影响因素营养盐：需添加氮、磷营养元素电子受体：可通过对土壤鼓气或添加

4、产氧剂的方式来提供DO作为有机物降解的电子受体；此外，硝酸根、硫酸根、铁离子也可作为有机物降解的电子受体。共代谢基质污染现场和土壤特性：土壤特性影响污染物和微生物的相对活性，最终影响生物修复的速度和程度。有毒有机污染物的物理化学性质5.微生物修复的方法污染环境生物修复可用原位(insitu)和异位（exsitu）两种不同方式进行。原位方式即是在污染环境原地进行技术性生物治理，不需将污染的土壤或水体转移。而异位方式是将污染土壤或水体转移至指定地点进行集中处理。废水处理系统营养盐空气污染区抽水井地下水位注水井观

5、测井图生物修复原位处理方式示意图生物修复的基本方法：一是进行生物扩增，即接种具有降解和富集功能的微生物；二是进行生物性刺激，即施加生物活性物质，刺激和促进土著微生物的生长和增殖，发挥其分解作用。三.微生物修复技术的研究和应用污染土壤的微生物修复污染水体的微生物修复污染大气的微生物修复固体废弃物的微生物修复土壤在自然地理环境中起着重要作用（1）为陆生植物：营养物质、立地条件（2）为河水、海水：盐份等物质（3）形成沉积物、沉积矿床；（4）与大气圈进行热量和物质交换。农用化肥对土壤的影响生活垃圾对土壤的影响污水灌

6、溉对土壤的影响大气酸沉降的影响土壤有毒有机物污染土壤的石油污染农药对土壤的污染土壤重金属污染农药污染土壤的微生物修复土壤是各种污染物质的归属地，有专家把受污染的土壤称为“化学定时炸弹”。很多城市近郊生产的农产品重金属含量已经严重超标。降解农药的微生物类别放线菌真菌细菌农药另外还有藻类等细菌:(1)假单胞菌,(2)芽孢杆菌属,(3)黄杆菌属,(4)产碱菌属另外，对农药具有降解作用的细菌还有节细胞属、固氮极毛杆菌属、短杆菌属、枝动杆菌属、链球菌属、极瘤细菌属、八叠球菌属、硫杆菌属等等。真菌包括曲霉属、青霉属、根

7、霉属、木霉属、镰刀菌属、交链菌属、头孢菌属、毛霉属、胶霉属、链孢霉属、根霉菌属等等。放线菌降解农药的有诺卡氏菌属、链霉菌属、放线菌属、小单胞菌属、高温放线菌属等。降解农药微生物的分离和筛选为获取降解农药的微生物菌株，可从现已收藏的菌种中筛选，亦可以从土壤、水体或污染环境中直接分离筛选或经富集培养获得。农药降解菌的富集培养方法主要有：液体培养法、土壤环流法、连续流动培养法。通常是从长期被某种药剂污染的土壤和污水中取样经富集培养，再经固体培养分离纯化得到所需菌株。微生物降解农药的途径酶促作用(1)微生物以农药或

8、其分子中某部分作为能源和碳源。部分微生物能以某种农药为唯一碳源和能源。(2)微生物通过共代谢作用使农药降解。(3)去毒代谢作用。非酶促作用(1)脱卤作用(2)脱烃作用(3)胺及酯的水解(4)还原作用。(5)环裂解。(6)氧化作用。(7)缩合或共轭形成。大多数农药的微生物降解途径已经明了,微生物降解作用实质是酶促作用.微生物降解农药的实用化探索和今后的研究方向降解基因的克隆与表达农药降解酶制剂和固相酶反应器的研制采