第九章-水體自凈

1、2021/7/41 2021/7/42 凈化本質(zhì)凈化本質(zhì)微生物微生物轉(zhuǎn)化為無機物轉(zhuǎn)化為無機物 依靠依靠好氧分解與厭氧分解好氧分解與厭氧分解 細菌細菌是其中的主力軍是其中的主力軍 :好氧有機物呼吸好氧有機物呼吸 2021/7/43 C CO2 + 碳酸鹽和重碳酸鹽碳酸鹽和重碳酸鹽 H H2O N NH3 HNO2 HNO3 S H2SO4 P H3PO4 厭氧細菌厭氧細菌 發(fā)酵、厭氧無機鹽呼吸發(fā)酵、厭氧無機鹽呼吸 礦化鹽礦化鹽 2021/7/44 C RCOOH（有機酸）有機酸）CH4 + CO2 N RCHNH2COOH NH3（） + 有機酸（有機酸（） S H2S（） P PO43- 厭氧

2、分解（開始厭氧分解（開始） 好氧分解（后續(xù)）好氧分解（后續(xù)） 2021/7/45 包括包括糖類、蛋白質(zhì)、脂類、石油和人工合成的有機化糖類、蛋白質(zhì)、脂類、石油和人工合成的有機化 合物等合物等。 提問提問:哪些糖類會成為污染物哪些糖類會成為污染物? 難溶的多糖難溶的多糖,且當一些難溶解的多糖數(shù)量較大時才會使且當一些難溶解的多糖數(shù)量較大時才會使 自凈時間大大增加自凈時間大大增加,從而對環(huán)境造成污染。從而對環(huán)境造成污染。這類多糖主這類多糖主 要是要是纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)、木質(zhì)素、淀粉纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)、木質(zhì)素、淀粉。 2021/7/46 葡 萄 糖 高 聚 物葡 萄 糖 高 聚 物 , 每

3、個 纖 維 素 分 子 含每 個 纖 維 素 分 子 含 140010000個葡萄糖基（個葡萄糖基（1-4糖苷鍵）。糖苷鍵）。 棉紡印染廢水、造紙廢水、人造纖維廢棉紡印染廢水、造紙廢水、人造纖維廢 水及城市垃圾等水及城市垃圾等,其中均含有大量纖維素。其中均含有大量纖維素。 微生物微生物 2021/7/47 好氧細菌好氧細菌粘細菌、鐮狀纖維菌和纖維弧菌粘細菌、鐮狀纖維菌和纖維弧菌 厭氧細菌厭氧細菌產(chǎn)纖維二糖產(chǎn)纖維二糖芽孢梭菌芽孢梭菌、無芽孢厭氧分解菌、無芽孢厭氧分解菌 及嗜熱纖維芽孢梭菌。及嗜熱纖維芽孢梭菌。 放放 線線 菌菌鏈霉菌屬。鏈霉菌屬。 真真 菌菌青霉菌、曲霉、鐮刀霉、木霉及毛霉。青霉

4、菌、曲霉、鐮刀霉、木霉及毛霉。 需要時可以向需要時可以向有菌種庫的研究機構(gòu)購買有菌種庫的研究機構(gòu)購買或或自行篩選自行篩選 2021/7/48 2021/7/49 存在于植物細胞壁的存在于植物細胞壁的雜多糖雜多糖。造紙廢水和人造纖維廢水。造紙廢水和人造纖維廢水 中含半纖維素。中含半纖維素。 TCA循環(huán)循環(huán) 聚糖酶聚糖酶 CO2 + H2O 半纖維素半纖維素 單糖單糖 + 糖醛酸糖醛酸 H2O 各種發(fā)酵產(chǎn)各種發(fā)酵產(chǎn) 物物 厭氧分解厭氧分解 分解纖維素的微生物大多數(shù)能分解半纖維素分解纖維素的微生物大多數(shù)能分解半纖維素。 許多芽孢桿菌、假單胞菌、節(jié)細菌及放線菌能分解半纖維素。霉菌許多芽孢桿菌、假單胞菌

5、、節(jié)細菌及放線菌能分解半纖維素。霉菌 有根霉、曲霉、小克銀漢霉、青霉及鐮刀霉。有根霉、曲霉、小克銀漢霉、青霉及鐮刀霉。 2021/7/410 木質(zhì)素木質(zhì)素 空腔空腔 纖維素纖維素 木質(zhì)素存在于除苔蘚和藻類外所有植物的細胞壁中木質(zhì)素存在于除苔蘚和藻類外所有植物的細胞壁中,由松由松 柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度分枝多聚物。柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度分枝多聚物。 聚合聚合 交聯(lián)交聯(lián) 2021/7/411 自然界中哪些微生物能夠進行木質(zhì)素的降解呢自然界中哪些微生物能夠進行木質(zhì)素的降解呢? 確證的只有確證的只有真菌中的黃孢原毛平革菌真菌中的黃孢原毛平革菌,疑似的只疑似的只 有有軟腐菌。軟腐

6、菌。 (Phanerochaete chrysosprium)是是白腐真菌白腐真菌 的一種的一種,隸屬于擔子菌綱、隸屬于擔子菌綱、 同擔子菌亞綱、非褶菌目、同擔子菌亞綱、非褶菌目、 絲核菌科。絲核菌科。 白腐白腐樹皮上木質(zhì)素被該菌分樹皮上木質(zhì)素被該菌分 解后漏出解后漏出白色白色的纖維素部分。的纖維素部分。 * *木質(zhì)素降解的意義何在呢木質(zhì)素降解的意義何在呢? ?如何實現(xiàn)工業(yè)化白腐菌降解如何實現(xiàn)工業(yè)化白腐菌降解 木質(zhì)素呢木質(zhì)素呢? ? 2021/7/412 水中來源水中來源:毛紡、毛條廠廢水、油毛紡、毛條廠廢水、油 脂廠廢水、肉聯(lián)廠廢水、制革廠脂廠廢水、肉聯(lián)廠廢水、制革廠 廢水含有大量油脂廢水含

7、有大量油脂 降解油脂較快的微生物降解油脂較快的微生物: 細細 菌菌 熒光桿菌、綠膿桿菌、熒光桿菌、綠膿桿菌、 靈桿菌靈桿菌 絲狀菌絲狀菌 放線菌、分支桿菌放線菌、分支桿菌 真真 菌菌 青霉、乳霉、曲霉青霉、乳霉、曲霉 途徑途徑:水解水解+ +氧化氧化 2021/7/413 提問提問:什么是石油什么是石油? 石油是含有烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴及少量非烴化合物的石油是含有烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴及少量非烴化合物的 復(fù)雜混合物。復(fù)雜混合物。石油污染主要出現(xiàn)在石油污染主要出現(xiàn)在采油區(qū)采油區(qū)和和石油運輸事石油運輸事 故現(xiàn)場故現(xiàn)場以及以及石化行業(yè)的工業(yè)廢水石化行業(yè)的工業(yè)廢水中。中。 與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)

8、2021/7/414 鏈中等長度（鏈中等長度（C10C24）鏈很長的（鏈很長的（C24以上）以上）短鏈短鏈 （*?） 直鏈直鏈 ? 支鏈支鏈 不飽和不飽和 ? 飽和飽和 烷烴烷烴 ? 芳烴芳烴 鏈末端有季碳原子鏈末端有季碳原子（四周都與（四周都與C相連）相連）的烴以及的烴以及多環(huán)多環(huán) 芳烴極難降解芳烴極難降解 2021/7/415 降解石油的微生物很多降解石油的微生物很多,據(jù)報道有據(jù)報道有200多種多種 細細 菌菌 假單胞菌、棒桿菌屬、微球菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬假單胞菌、棒桿菌屬、微球菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬 放線菌放線菌 諾卡氏菌諾卡氏菌 酵母菌酵母菌 假絲酵母假絲酵母 霉霉 菌菌 青霉屬、曲霉屬青霉屬、

9、曲霉屬 藻藻 類類 藍藻和綠藻藍藻和綠藻 2021/7/416 + O2 R-CH2- CH2-CH3 R- CH2-CH2-COOH -氧化氧化 CO2 + H2O CH2-COOH + R-COOH 2021/7/417 以環(huán)己烷為例以環(huán)己烷為例 OH O O +O2 +2H 2H +O2 +2H H2O H2O + H2O -2H HOOC-（CH2）4-COOH HOOC-（CH2）4-CH2OH 氧氧化化 CO2 + H2O OH 通常一些微生物只能將環(huán)烷變?yōu)榄h(huán)己酮通常一些微生物只能將環(huán)烷變?yōu)榄h(huán)己酮,另一些微生物只能將另一些微生物只能將 環(huán)己酮氧化開鏈而不能氧化環(huán)己烷環(huán)己酮氧化開鏈而

10、不能氧化環(huán)己烷,兩類以上微生物的兩類以上微生物的 下將污染物下將污染物 徹底降解徹底降解共代謝共代謝。 2021/7/418 芳香烴普遍具有生物毒性芳香烴普遍具有生物毒性,但在低濃度范圍內(nèi)它們可以但在低濃度范圍內(nèi)它們可以 不同程度的被微生物分解。不同程度的被微生物分解。 已知降解不同芳香烴的細菌類別已知降解不同芳香烴的細菌類別 苯類苯類 酚類酚類 萘萘菲菲 蒽蒽 微生物微生物 名名 稱稱 熒光假單胞熒光假單胞 菌、銅綠色菌、銅綠色 假單胞菌及假單胞菌及 苯桿菌苯桿菌 銅 綠 色 假 單 胞銅 綠 色 假 單 胞 菌、溶條假單胞菌、溶條假單胞 菌、諾卡氏菌、菌、諾卡氏菌、 球形小球菌、無球形小球

11、菌、無 色桿菌及分枝桿色桿菌及分枝桿 菌菌 菲桿菲桿 菌、菲菌、菲 芽孢桿芽孢桿 菌菌 熒光假單胞熒光假單胞 菌和銅綠色菌和銅綠色 假單胞菌、假單胞菌、 小球菌及大小球菌及大 腸埃希氏菌腸埃希氏菌 2021/7/419 苯、萘、菲、蒽的降解為如下圖所示苯、萘、菲、蒽的降解為如下圖所示 2021/7/420 2021/7/421 2021/7/422 2021/7/423 酚也是酚也是先被氧化為鄰苯二酚先被氧化為鄰苯二酚,這樣各類芳香烴在降解的這樣各類芳香烴在降解的 后半段是相同的后半段是相同的,可表示如下可表示如下 苯苯 酚酚 氧氧化化酶酶 酶酶 萘萘 鄰鄰苯苯二二酚酚 酮酮基基己己二二酸酸

12、菲菲 + O2 + O2 +2H 蒽蒽 琥琥珀珀酸酸 三三羧羧酸酸循循環(huán)環(huán) CO2 + H2O 乙乙酰酰輔輔酶酶A 2021/7/424 提問提問:為什么這些有機物難于生物降解為什么這些有機物難于生物降解? 微生物缺乏相應(yīng)的水解酶微生物缺乏相應(yīng)的水解酶 難難對于自然生態(tài)環(huán)境自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng),如果一種化合 物滯留可達幾個月或幾年可達幾個月或幾年之久,或在人工生物處理人工生物處理 系統(tǒng)系統(tǒng), 幾小時或幾天之內(nèi)還未能被分解或消除幾小時或幾天之內(nèi)還未能被分解或消除 種類種類:穩(wěn)定劑、表面活性劑、人工合成的聚合物、穩(wěn)定劑、表面活性劑、人工合成的聚合物、 殺蟲劑、除草劑以及各種工藝流程中的廢品等殺蟲劑、除

13、草劑以及各種工藝流程中的廢品等。 2021/7/425 用用 途途:穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑（潤滑油、絕緣油、增塑劑、油漆、熱載（潤滑油、絕緣油、增塑劑、油漆、熱載 體、油墨等都含有）體、油墨等都含有） 危危 害害:急性中毒急性中毒,是是一種致癌因子一種致癌因子（米糠油事件）（米糠油事件） 降降 解解 菌菌:產(chǎn)堿桿菌、不動桿菌、產(chǎn)堿桿菌、不動桿菌、假單胞菌假單胞菌、芽孢桿菌以、芽孢桿菌以 及沙雷氏菌的突變體及沙雷氏菌的突變體 * *共代謝研究進展及其成果對環(huán)保的應(yīng)用現(xiàn)共代謝研究進展及其成果對環(huán)保的應(yīng)用現(xiàn) 狀狀? 2021/7/426 可分為可分為陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性電解質(zhì)陰離子型、陽離子型、

14、非離子型、兩性電解質(zhì)四類。四類。 我國目前生產(chǎn)的洗滌劑屬于我國目前生產(chǎn)的洗滌劑屬于。較早。較早 開發(fā)的是非線性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸鹽（開發(fā)的是非線性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸鹽（ABS）: CH3 CH3 CH3 | | | NaSO3 C CH2 CHCH2 C CH3 | | CH3 CH3 3 甲基分支干擾生物降解甲基分支干擾生物降解,鏈末端與鏈末端與4個碳原子相連的季碳個碳原子相連的季碳 原子抗攻擊的能力更強原子抗攻擊的能力更強。 2021/7/427 危害危害:ABS可以在天然水體中可以在天然水體中存留存留800h以上以上,使這得接納使這得接納 他的水體長時間保持他的水體長時間保持

15、,產(chǎn)生大量泡沫產(chǎn)生大量泡沫,引起水體缺氧。引起水體缺氧。 為使洗滌劑易于生物降解為使洗滌劑易于生物降解,人們將人們將ABS的結(jié)構(gòu)改變?yōu)榫€的結(jié)構(gòu)改變?yōu)榫€ 性的直鏈性的直鏈 由于減少了分支由于減少了分支,它的生物分解速度大為提高。它的生物分解速度大為提高。 NaSO3 CH （CH2）9 CH3 | CH3 CH3 CH3 CH3 | | | NaSO3 C CH2 CHCH2 C CH3 | | CH3 CH3 3 2021/7/428 細細 菌菌假單胞菌假單胞菌、鄰單胞菌、黃單胞菌、產(chǎn)堿單胞、鄰單胞菌、黃單胞菌、產(chǎn)堿單胞 菌、產(chǎn)堿桿菌、微球菌、大多數(shù)固氮菌菌、產(chǎn)堿桿菌、微球菌、大多數(shù)固氮菌 放

16、線菌放線菌諾卡氏菌諾卡氏菌 由于這些微生物的作用由于這些微生物的作用,雖然每年排放入環(huán)境中的洗滌劑數(shù)量逐年雖然每年排放入環(huán)境中的洗滌劑數(shù)量逐年 遞增遞增,但環(huán)境中并沒有發(fā)生洗滌劑的明顯增加。但環(huán)境中并沒有發(fā)生洗滌劑的明顯增加。因而洗滌劑因而洗滌劑 一般不會引起環(huán)境的有機污染一般不會引起環(huán)境的有機污染。洗滌劑目前存在的問。洗滌劑目前存在的問 題主要是洗滌劑中的添加劑聚磷酸鹽造成的水體題主要是洗滌劑中的添加劑聚磷酸鹽造成的水體富營養(yǎng)化富營養(yǎng)化問題問題 。 2021/7/429 COOH C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C 末末端端氧氧化化 -氧氧化化、脫脫磺磺基基 苯苯甲甲酸酸 CH2CO

17、OH 開開環(huán)環(huán)分分解解 SO3- 苯苯乙乙酸酸 CO2 + H2O 2021/7/430 對微生物無影響對微生物無影響 （1）.土地板結(jié)土地板結(jié) （2）. 被海鳥及海洋哺乳動物誤食被海鳥及海洋哺乳動物誤食,致使這些動物消化系統(tǒng)停滯致使這些動物消化系統(tǒng)停滯, 引起死亡引起死亡。具報道每年海洋中死于廢棄塑料的海鳥和海洋哺乳動。具報道每年海洋中死于廢棄塑料的海鳥和海洋哺乳動 物物,數(shù)目之多令人觸目驚心。數(shù)目之多令人觸目驚心。 （3）.影響景觀影響景觀 目前發(fā)現(xiàn)目前發(fā)現(xiàn)能降解塑料的微生物能降解塑料的微生物,種類很少種類很少,而且降解速度而且降解速度 緩慢緩慢。他們主要是他們主要是、。 塑料在環(huán)境中積累

18、有哪些危害塑料在環(huán)境中積累有哪些危害? 危害危害:白色污染白色污染 2021/7/431 提問提問:如何解決塑料的難降解問題如何解決塑料的難降解問題? （1）限制使用不可降解塑料）限制使用不可降解塑料 （2） 光降解、高填充碳酸鈣、填充淀粉、淀粉改性塑光降解、高填充碳酸鈣、填充淀粉、淀粉改性塑 料、料、 化學合成或用微生物、轉(zhuǎn)基因植物直接生產(chǎn)化學合成或用微生物、轉(zhuǎn)基因植物直接生產(chǎn) 可生物降解的塑料可生物降解的塑料; * 如何制造完全生物可降解塑料 ?有哪些種類?發(fā)展前景如何? 2021/7/432 2021/7/433 如如殺蟲劑、除草劑等殺蟲劑、除草劑等 化學成分化學成分:有鹵素、磷酸基、氨

19、基、硝基、羥基及其它有鹵素、磷酸基、氨基、硝基、羥基及其它 取代物的簡單烴骨架取代物的簡單烴骨架（有機磷、有機錫、有機氯等）。（有機磷、有機錫、有機氯等）。 相比較其它取代基團而言相比較其它取代基團而言,微生物對鹵素取代基往往不適應(yīng)微生物對鹵素取代基往往不適應(yīng),因而因而 隨著鹵素取代基數(shù)量的增多隨著鹵素取代基數(shù)量的增多,農(nóng)藥的生物可降解性大幅度下降。農(nóng)藥的生物可降解性大幅度下降。 水中來源水中來源:農(nóng)田土壤的灌溉水或雨水農(nóng)田土壤的灌溉水或雨水 2021/7/434 危害危害:生物毒性生物毒性（急性、慢性、致癌、致畸變）（急性、慢性、致癌、致畸變） 最典型的一個例子就是殺蟲劑最典型的一個例子就是

20、殺蟲劑DDT（二氯二苯三氯乙烷）二氯二苯三氯乙烷）,由于氯由于氯 代基數(shù)量大代基數(shù)量大,在自然界的半衰期長達半年以上在自然界的半衰期長達半年以上,由于由于DDT不溶于水而不溶于水而 易溶于脂肪易溶于脂肪,因而可在動物脂肪組織中堆積因而可在動物脂肪組織中堆積,并沿著食物鏈在逐級向并沿著食物鏈在逐級向 上不斷積累上不斷積累,引起生物各種急慢性中毒。引起生物各種急慢性中毒。 降解農(nóng)藥的微生物降解農(nóng)藥的微生物: 這些微生物這些微生物往往往往將農(nóng)藥逐級降解將農(nóng)藥逐級降解。 2021/7/435 蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、胺類、腈化物、硝基化合物等。蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、胺類、腈化物、硝基化合物等。 水中來源

21、水中來源: 生活污水、屠宰廢水、罐頭食品加工廢水、生活污水、屠宰廢水、罐頭食品加工廢水、 制革廢水等制革廢水等 種類很多種類很多 好好 氧氧 細細 菌菌 鏈球菌和葡萄球菌鏈球菌和葡萄球菌 好氧芽孢細菌好氧芽孢細菌枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌及馬鈴薯枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌及馬鈴薯 芽孢桿菌芽孢桿菌 兼兼 性性 厭厭 氧氧 菌菌變形桿菌、假單胞菌變形桿菌、假單胞菌 厭厭 氧氧 菌菌腐敗梭狀芽孢桿菌、生孢梭狀芽孢桿菌腐敗梭狀芽孢桿菌、生孢梭狀芽孢桿菌 此外此外,還有曲霉、毛霉和木霉等真菌以及鏈霉菌還有曲霉、毛霉和木霉等真菌以及鏈霉菌(放線菌放線菌)。 2021/7/43

22、6 （好好氧氧菌菌） O2氧氧化化脫脫氨氨 蛋蛋白白質(zhì)質(zhì) 胨胨 肽肽 進進入入細細胞胞 羧羧酸酸+NH3+H2S H2還還原原脫脫氨氨 （厭厭氧氧菌菌） | 細細胞胞外外水水解解 | 氨氨化化作作用用 | 氧氧化化 羧羧酸酸 CO2 + H2O 作作為為氮氮源源參參與與同同化化代代謝謝 NH3 亞亞硝硝化化細細菌菌 硝硝化化細細菌菌 NH3 HNO2 HNO3 硝硝酸酸鹽鹽 + O2 + O2 | 硝硝化化作作用用 | 硫硫磺磺細細菌菌 硫硫化化細細菌菌 H2S S H2SO4 硫硫酸酸鹽鹽 + O2 + O2 反硝化反硝化 N2 2021/7/437 氰化物、乙腈、丙腈、正丁腈、丙烯腈等氰化

23、物、乙腈、丙腈、正丁腈、丙烯腈等腈類化合物腈類化合物及及 硝基化合物硝基化合物 水中來源水中來源:化工腈綸廢水、國防工業(yè)廢水、電鍍廢水等化工腈綸廢水、國防工業(yè)廢水、電鍍廢水等。 危危 害害:生物毒害生物毒害 、環(huán)境積累、環(huán)境積累 細細 菌菌紫色桿菌、假單胞菌紫色桿菌、假單胞菌 放線菌放線菌諾卡氏菌諾卡氏菌 真真 菌菌氧化性酵母菌和霉菌中的赤霉菌氧化性酵母菌和霉菌中的赤霉菌(茄科病鐮刀茄科病鐮刀 霉霉)、木霉及擔子菌等、木霉及擔子菌等 2021/7/438 5HCN + 5.5O2 5CO2 + H2O + 5NH3 O RCH2CN （RCH2C-NH2） RCH2COOH + NH3 CO2

24、 + H2O H2OH2O 擔子菌還能利用甲醛、氨水和氫氰酸在腈合成酶的作用下?lián)泳€能利用甲醛、氨水和氫氰酸在腈合成酶的作用下 縮合成為縮合成為氨基乙腈氨基乙腈,進而合成為丙氨酸。進而合成為丙氨酸。 HCN CH3COH CH3CHNH2CN CH3CHNH2COOH 2021/7/439 主要的無機污染物有主要的無機污染物有 等等 水中來源及危害水中來源及危害: 磷酸鹽磷酸鹽洗滌劑洗滌劑中作為軟水劑使用的磷酸鹽、中作為軟水劑使用的磷酸鹽、土壤土壤 富營養(yǎng)化富營養(yǎng)化 氨氮硝酸鹽氨氮硝酸鹽工業(yè)廢水和使用硝酸鹽化肥的農(nóng)田沖蝕水工業(yè)廢水和使用硝酸鹽化肥的農(nóng)田沖蝕水 富營養(yǎng)化富營養(yǎng)化 金屬離子金屬離

25、子 采礦、冶金、化工等行業(yè)的廢水采礦、冶金、化工等行業(yè)的廢水 生物中毒生物中毒 2021/7/440 洗滌劑中的磷酸鹽為洗滌劑中的磷酸鹽為可溶性可溶性的的磷酸鈉磷酸鈉 土壤中的磷酸鹽則主要是土壤中的磷酸鹽則主要是難溶難溶的的磷酸鈣磷酸鈣 微生物產(chǎn)酸微生物產(chǎn)酸 土壤中的難溶磷酸鹽土壤中的難溶磷酸鹽 可溶性磷酸鹽可溶性磷酸鹽 洗滌劑中的可溶性磷酸鹽洗滌劑中的可溶性磷酸鹽 卵磷脂、核酸、卵磷脂、核酸、 ATP 厭氧條件下厭氧條件下,磷酸鹽還可以被梭狀芽孢桿菌、大腸桿菌等還原磷酸鹽還可以被梭狀芽孢桿菌、大腸桿菌等還原 為為PH3。（。（自燃自燃鬼火鬼火） + 8H H3PO4 PH3 4H2O 202

26、1/7/441 被大多數(shù)微生物作為無機氮源營養(yǎng)物被大多數(shù)微生物作為無機氮源營養(yǎng)物,產(chǎn)物為產(chǎn)物為蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)、 核酸等核酸等 硝化細菌及反硝化細菌硝化細菌及反硝化細菌 硝化作用反硝化作用硝化作用反硝化作用 N2 2021/7/442 提問提問:影響金屬離子毒性的因素有哪些影響金屬離子毒性的因素有哪些? 種類、濃度、存在狀態(tài)種類、濃度、存在狀態(tài)（包括價態(tài)、絡(luò)合態(tài)、共存離子性質(zhì)）（包括價態(tài)、絡(luò)合態(tài)、共存離子性質(zhì)） 例如例如,比三價鉻毒得多比三價鉻毒得多;的毒性比其他的汞化合物毒性的毒性比其他的汞化合物毒性 大得多大得多;比無機錫毒比無機錫毒,有機錫中的有機錫中的比芳香基錫毒比芳香基錫毒,烷基烷基

27、錫中三烷基又比其他烷基錫毒。錫中三烷基又比其他烷基錫毒。 主要是主要是和和作用。作用。 2021/7/443 無機汞無機汞（多難溶）（多難溶）: Hg2+2 Hg0 + Hg2+ 注注:Hg2+2 = Hg+ Hg+ 零價的金屬汞與一價汞鹽幾乎不溶零價的金屬汞與一價汞鹽幾乎不溶 二價汞鹽除了硫化汞、碘化汞外幾乎均可溶解二價汞鹽除了硫化汞、碘化汞外幾乎均可溶解 有機汞有機汞（易溶）（易溶） : 通式通式 其中其中R為有機原子基團為有機原子基團, 為無機離子為無機離子如鹵素原子、硫酸如鹵素原子、硫酸 根、硝酸根、磷酸根、氰化物、羥基等根、硝酸根、磷酸根、氰化物、羥基等。 2021/7/444 難溶

28、的汞難溶的汞生物吸收困難生物吸收困難,毒性很小毒性很小 易溶的汞易溶的汞容易吸收容易吸收,毒性很強毒性很強（其中（其中甲基汞甲基汞的毒性的毒性 最強最強） 毒性體現(xiàn)毒性體現(xiàn):神經(jīng)麻痹以致引起死亡。神經(jīng)麻痹以致引起死亡。 日本的日本的水俁灣甲基汞中毒事件水俁灣甲基汞中毒事件就是典型的汞污染事件。這類汞中毒一般就是典型的汞污染事件。這類汞中毒一般 都不是通過直接飲用水被汞污染造成都不是通過直接飲用水被汞污染造成,而是由于甲基汞在食物鏈積累并而是由于甲基汞在食物鏈積累并 由水中的魚類向上傳遞給人而引起的。水中的甲基汞到底是怎么來的由水中的魚類向上傳遞給人而引起的。水中的甲基汞到底是怎么來的? 202

29、1/7/445 汞的甲基化是由汞的甲基化是由微生物微生物依靠依靠甲基化輔酶甲基化輔酶形成的形成的。 汞甲基化微生物汞甲基化微生物: 細細 菌菌甲烷菌、匙形梭菌、熒光假單胞菌、大腸埃希氏菌、產(chǎn)甲烷菌、匙形梭菌、熒光假單胞菌、大腸埃希氏菌、產(chǎn) 氣腸桿菌、巨大芽孢桿菌氣腸桿菌、巨大芽孢桿菌 真真 菌菌粗糙鏈孢霉、黑曲霉、釀酒酵母等。粗糙鏈孢霉、黑曲霉、釀酒酵母等。 過程如下過程如下: 甲基化輔酶甲基化輔酶 甲基化輔酶甲基化輔酶 Hg2+ Hg+ -CH3 Hg(CH3) 2 -CH3 -CH3 魚類體表粘液中魚類體表粘液中有許多含有甲基化輔酶有許多含有甲基化輔酶的微生物的微生物,他們將無機他們將無機 汞轉(zhuǎn)化為甲基汞汞轉(zhuǎn)化為甲基汞,動物和人體動物和人體腸道中的細菌腸道中的細菌大部分也具有這種功大部分也具有這種功