微生物與環(huán)境污染的治理

1、微生物與環(huán)境污染的治理 微生物與環(huán)境污染的治理n一、環(huán)境污染治理的微生物學原理n二、微生物在環(huán)境污染治理方面的應用我國環(huán)境現(xiàn)狀 我國是世界上環(huán)境污染最為嚴重的國家之一。 廣州、香港、重慶、北京四個城市位于2010年世界十大空氣污染最嚴重的城市中之列。 全國600多個城市中、大氣質量符合國家一級標準的不足6.2%。 200 多個城市陷入垃圾包圍之中。我國環(huán)境現(xiàn)狀n全國2010年污水排放達617.3億噸，其中72.9%的生活污水和85.7%的工業(yè)廢水得到處理。n其中約有一半工業(yè)污水處理設施的出水達不到國家排放標準。其他未經(jīng)處理的污水直接排入江河湖海，致使我國的水環(huán)境遭受嚴重污染和破壞。一、環(huán)境污染

2、治理的微生物學原理n微生物種類繁多（我國約有微生物26萬種），代謝類型多樣。每一種微生物都有獨特的酶系與功能。因此，它們是自然界進行自凈作用的主力軍，也是我們對污染物進行生物處理的“有力武器”，是環(huán)境治理的主要工具。n1、微生物適合環(huán)境污染治理的特點n2、微生物在環(huán)境污染治理中的化學作用n3、微生物治理環(huán)境污染的優(yōu)點一、環(huán)境污染治理的微生物學原理1、微生物適合環(huán)境污染治理的特點n微生物個體微小，比表面積大，代謝速率快。n微生物種類多，分布廣，代謝類型多樣。n微生物繁殖快，易變異，適應性強。n微生物具有多種降解酶，有巨大的降解能力和共代謝作用。微生物個體微小，比表面積大，代謝速率快n微生物的這個

3、特點，使之具有驚人的代謝活性，有利于營養(yǎng)物的吸收和廢物的排泄，有利于污染物的快速降解與轉化。微生物種類多，分布廣，代謝類型多樣n環(huán)境的多樣性決定了微生物類型的多樣性。微生物種類多，代謝類型多樣，為當今日益復雜的環(huán)境污染治理提供了更多的功能菌，對環(huán)境中形形色色的物質的降解轉化，起著至關重要的作用。微生物繁殖快，易變異，適應性強n微生物巨大的比表面積使之對生成條件下的變化具有極強的敏感性，加之微生物繁殖快、數(shù)量多，可在短時間內產(chǎn)生大量變異的后代，對進入環(huán)境中的“新”污染物，微生物可通過基因突變，改變原來的代謝類型而適應、降解之。微生物具有多種降解酶，有巨大的降解能力和共代謝作用n微生物能能靈活的改

4、變其代謝與調控途徑，合成各種降解酶，以適應不同的環(huán)境，將環(huán)境中的污染物降解轉化。同時微生物體內含有質粒，質粒能通過基因工程實現(xiàn)不同物種的細胞間轉移，從而構建多質粒功能菌，在環(huán)保中發(fā)揮重要作用。此外微生物具有共代謝作用，利于難降解污染物的徹底分解。2、微生物在環(huán)境污染治理中的化學作用n微生物通過它的代謝活動，降解和轉化污染物，表現(xiàn)在環(huán)境中的化學作用主要有氧化、還原、脫氨、脫羧、水解、酯化、脫水、縮合、氨化和乙?；饔玫龋ㄟ^各種微生物的化學作用，實現(xiàn)污染物的降解與轉化，從而達到污染治理的目的。3、微生物治理環(huán)境污染的優(yōu)點n一、是充分體現(xiàn)在它是一個純生態(tài)過程，無二次污染，從根本上體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的

5、戰(zhàn)略思想；n二、是微生物在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、反應條件溫和等，加之其技術開發(fā)所預示的廣闊的市場前景，受到了各國政府、科技工作者和企業(yè)家的高度重視。1.在大氣污染治理中的應用2.在水污染治理中的應用3.在固體廢棄物治理中的應用4.在石油污染治理中的作用（1）微生物用于煙氣脫硫, 不需高溫、高壓、催化劑, 設備要求簡單。利用自養(yǎng)生物脫硫,營養(yǎng)要求低, 無二次污染, 處理費用為濕法脫硫的50%。（2）生物過濾法可去除空氣中的異昧、揮發(fā)性物質和有害物質, 包括控制( 去除) 城市污水處理設施中的臭味、化工過程中的生產(chǎn)廢氣、受污染土壤和地下水中的揮發(fā)性物質、室內空氣中低濃度物質

6、等。（3）微生物還可用來固定co2, 實現(xiàn)co2 的資源化, 同時產(chǎn)生很多附加值高的產(chǎn)品。（1）廢水中有機物的降解 酚類對水中生物有致畸性, 使生物具有難聞的酚味, 化學處理法由于二次污染問題受到限制, 而利用培養(yǎng)優(yōu)勢菌群的微生物法降解酚類卻有顯著作用。例如：白腐脈射菌, 對多環(huán)芳烴類、氯代烴類、酚類、氯代酚類、烷基苯類和硝基苯類化合物有顯著的降解作用。（2）廢水中重金屬的去除 由于藻類對重金屬離子具有較強的富集能力,利用其生物吸附作用可從工業(yè)污水中去除有毒、放射性金屬和回收稀有、貴重金屬。該法具有高效、經(jīng)濟、簡便、選擇性好等優(yōu)點,尤其適用于低濃度及一般方法不易去除的金屬。（1）城市生活垃圾的

7、處理 先經(jīng)過過篩,回收可再生資源后,引入具有特定功能的微生物(主要是一些能高效降解有機物質,如纖維素、脂肪、蛋白質的微生物)進行好氧處理或厭氧發(fā)酵,加速發(fā)酵過程,同時還可以收集所產(chǎn)生的沼氣。經(jīng)過充分發(fā)酵后的垃圾是一種很好的農業(yè)肥料。我們熟悉的白色污染（2）可以被迅速分解的塑料可以被迅速分解的塑料多聚羥基烷酸多聚羥基烷酸pha 聚 - 羥基烷酸酯,簡稱pha,它們是由許多個 - 羥基化的飽和脂肪酸聚合而成的。脂肪酸可以是丁酸,戊酸或己酸等。它的最大優(yōu)點是可被微生物降解掉,因此人們稱它為“生物可降解塑料”。（據(jù)說用這種材料制作的縫合線縫合傷口后也用不著拆線,因為它可以在人體內自行被分解吸收）（1）通過自身代謝作用降解石油 有的微生物還可以通過亞末端氧化形成仲醇，再依次氧化成酮、酯，酯水解形成伯醇和脂肪酸，再進一步氧化分解。一些微生物能將烯烴代謝為不飽和脂肪酸并產(chǎn)生某些雙鍵的位移或產(chǎn)生甲基化，形成帶支鏈的脂肪酸，再進行降解。（2）合成生物表面活性劑,促進石油降解 生物表面活性劑是微生物或植物在一定條件下培養(yǎng)時，在其代謝過程中分泌出的具有一定表面活性的代謝產(chǎn)物。生物表面活性劑可以將烴類物質乳化,進而促進其降解。（1）微生物在環(huán)境工程中的監(jiān)測作用 生物監(jiān)測是一個利用生物對環(huán)境污染所發(fā)出的各種信息來判斷環(huán)境污染狀況的過程，其包括細菌發(fā)光檢測、抑制代謝檢測、遺傳毒性試