《水環(huán)境化學(xué)》 (2)ppt課件

1、3.3水中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化水中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化F有機(jī)污染物按其對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響和污染危害，可概略地有機(jī)污染物按其對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響和污染危害，可概略地分為兩大類，耗氧有機(jī)物和有毒有機(jī)物。分為兩大類，耗氧有機(jī)物和有毒有機(jī)物。F耗氧有機(jī)物指動(dòng)、植物殘?bào)w和生活污水及某些工業(yè)廢水中耗氧有機(jī)物指動(dòng)、植物殘?bào)w和生活污水及某些工業(yè)廢水中的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等易分解的有機(jī)物，它們?cè)诘奶妓衔?、脂肪、蛋白質(zhì)等易分解的有機(jī)物，它們?cè)诜纸膺^(guò)程中要耗費(fèi)水中的溶解氧，使水質(zhì)惡化，其危害主分解過(guò)程中要耗費(fèi)水中的溶解氧，使水質(zhì)惡化，其危害主要是經(jīng)過(guò)耗氧過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。要是經(jīng)過(guò)耗氧過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。 F有毒有機(jī)污染物指酚

2、、多環(huán)芳烴和各種人工合成的具有積有毒有機(jī)污染物指酚、多環(huán)芳烴和各種人工合成的具有積累性生物毒性的有機(jī)化合物，如多氯聯(lián)苯、農(nóng)藥及石油污累性生物毒性的有機(jī)化合物，如多氯聯(lián)苯、農(nóng)藥及石油污染物等。染物等。 F有機(jī)污染物在水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化主要取決于有機(jī)污染物本有機(jī)污染物在水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化主要取決于有機(jī)污染物本身的性質(zhì)以及水體的環(huán)境條件。有機(jī)污染物普統(tǒng)統(tǒng)過(guò)吸附作身的性質(zhì)以及水體的環(huán)境條件。有機(jī)污染物普統(tǒng)統(tǒng)過(guò)吸附作用、揮發(fā)作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解用、揮發(fā)作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解作用等過(guò)程進(jìn)展遷移轉(zhuǎn)化，研討這些過(guò)程，將有助于闡明污作用等過(guò)程進(jìn)展遷移轉(zhuǎn)化，研討這些過(guò)

3、程，將有助于闡明污染物的歸趨和能夠產(chǎn)生的危害。染物的歸趨和能夠產(chǎn)生的危害。3.3.1 有機(jī)污染程度的目的有機(jī)污染程度的目的常見(jiàn)的目的有：溶解氧、生化需氧量、化學(xué)需氧量、總有機(jī)碳常見(jiàn)的目的有：溶解氧、生化需氧量、化學(xué)需氧量、總有機(jī)碳和總需氧量。和總需氧量。 溶解氧即在一定溫度和壓力下，水中溶解氧的含量，是水質(zhì)的溶解氧即在一定溫度和壓力下，水中溶解氧的含量，是水質(zhì)的重要目的之一。重要目的之一。 水體中微生物分解有機(jī)物的過(guò)程中耗費(fèi)水中的溶解氧量稱為生水體中微生物分解有機(jī)物的過(guò)程中耗費(fèi)水中的溶解氧量稱為生化需氧量，通常用化需氧量，通常用BOD表示。表示。水體中污染物被化學(xué)氧化劑所氧化耗費(fèi)氧的量，通常稱

4、為化學(xué)水體中污染物被化學(xué)氧化劑所氧化耗費(fèi)氧的量，通常稱為化學(xué)需氧量需氧量(COD)，水體的，水體的COD值越高，表示有機(jī)物污染越嚴(yán)重。值越高，表示有機(jī)物污染越嚴(yán)重。總有機(jī)碳總有機(jī)碳(簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱TOC)是水中幾乎全部有機(jī)物的含碳量?？傂柩跏撬袔缀跞坑袡C(jī)物的含碳量?？傂柩趿苛?簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱TOD) 是指水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機(jī)物質(zhì)在熄是指水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機(jī)物質(zhì)在熄滅中變成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所需求的氧量。滅中變成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所需求的氧量。 3.3.2分配作用分配作用分配系數(shù)分配系數(shù) Kp： Kp =Cs/Cw Cs、Cw分別為有機(jī)毒物在堆積物中和水中的平衡濃度。分別為有機(jī)毒物在堆積物中

5、和水中的平衡濃度。規(guī)范分配系數(shù)：規(guī)范分配系數(shù)： Koc=Kp/Xoc Koc：標(biāo)化的分配系數(shù)，以有機(jī)碳為根底；：標(biāo)化的分配系數(shù)，以有機(jī)碳為根底； Xoc：堆積物中有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。：堆積物中有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。辛醇辛醇-水分配系數(shù)水分配系數(shù)Kow：化學(xué)物質(zhì)在辛醇中的濃度和在水：化學(xué)物質(zhì)在辛醇中的濃度和在水中濃度的比例。中濃度的比例。 KOC=0.63KOW 生物濃縮因子生物濃縮因子 指生物機(jī)體或處于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的許多生物種群，從指生物機(jī)體或處于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的許多生物種群，從周圍環(huán)境中蓄積某種元素或難分解化合物，使生物體內(nèi)該周圍環(huán)境中蓄積某種元素或難分解化合物，使生物體內(nèi)該物質(zhì)的濃度超越環(huán)境中的濃

6、度的景象，又稱生物學(xué)濃縮、物質(zhì)的濃度超越環(huán)境中的濃度的景象，又稱生物學(xué)濃縮、生物學(xué)富集。生物學(xué)富集。 從受污染的水體中難以測(cè)定出汞化合物，但在水中棲從受污染的水體中難以測(cè)定出汞化合物，但在水中棲息的魚體中卻能檢測(cè)出假設(shè)干息的魚體中卻能檢測(cè)出假設(shè)干ppm的汞，而在常吃這種魚的汞，而在常吃這種魚肉的動(dòng)物和人體內(nèi)，也能檢測(cè)出數(shù)倍于魚的汞量。肉的動(dòng)物和人體內(nèi)，也能檢測(cè)出數(shù)倍于魚的汞量。 v在有機(jī)物污染的水體中，水生生物的富集是有機(jī)在有機(jī)物污染的水體中，水生生物的富集是有機(jī)物的重要遷移途徑之一。魚類有能夠經(jīng)過(guò)兩條途物的重要遷移途徑之一。魚類有能夠經(jīng)過(guò)兩條途徑富集污染物：一是直接從水中吸收；二是經(jīng)過(guò)徑富集

7、污染物：一是直接從水中吸收；二是經(jīng)過(guò)食物鏈吸收。食物鏈吸收。 v 生物濃縮因子是有機(jī)毒物在生物體內(nèi)濃度與該有生物濃縮因子是有機(jī)毒物在生物體內(nèi)濃度與該有機(jī)物在水中的濃度比值。用符號(hào)機(jī)物在水中的濃度比值。用符號(hào)BCF或或KB表示。表示。v發(fā)生生物濃縮的必備條件：發(fā)生生物濃縮的必備條件：化學(xué)物質(zhì)易為各種生物體吸收；化學(xué)物質(zhì)易為各種生物體吸收；污染物較難分解和排泄；污染物較難分解和排泄；經(jīng)過(guò)食物鏈進(jìn)展；經(jīng)過(guò)食物鏈進(jìn)展；在生物體內(nèi)濃縮時(shí)，尚不會(huì)對(duì)該生物體呵斥致命性損傷。在生物體內(nèi)濃縮時(shí)，尚不會(huì)對(duì)該生物體呵斥致命性損傷。 3.3.3 揮發(fā)作用揮發(fā)作用 許多有機(jī)物，特別是鹵代脂肪烴和芳香烴，都具有揮發(fā)性，許

8、多有機(jī)物，特別是鹵代脂肪烴和芳香烴，都具有揮發(fā)性，從水中揮發(fā)到大氣中后，其對(duì)人體安康的影響加速。從水中揮發(fā)到大氣中后，其對(duì)人體安康的影響加速。 揮發(fā)作用是有機(jī)物從溶解態(tài)轉(zhuǎn)入氣相的一種重要遷移過(guò)程。揮發(fā)作用是有機(jī)物從溶解態(tài)轉(zhuǎn)入氣相的一種重要遷移過(guò)程。在自然環(huán)境中，需求思索許多有毒物質(zhì)的揮發(fā)作用。揮發(fā)在自然環(huán)境中，需求思索許多有毒物質(zhì)的揮發(fā)作用。揮發(fā)速率依賴于有毒物質(zhì)的性質(zhì)和水體的特征。假設(shè)有毒物質(zhì)速率依賴于有毒物質(zhì)的性質(zhì)和水體的特征。假設(shè)有毒物質(zhì)具有具有“高揮發(fā)性質(zhì)，那么顯然在影響有毒物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)高揮發(fā)性質(zhì)，那么顯然在影響有毒物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化和歸趨方面，揮發(fā)作用是一個(gè)重要的過(guò)程?；蜌w趨方面，揮發(fā)

9、作用是一個(gè)重要的過(guò)程。 n對(duì)于具有兩個(gè)環(huán)的對(duì)于具有兩個(gè)環(huán)的PAH 化合物來(lái)說(shuō)，有較大揮發(fā)性。例如化合物來(lái)說(shuō)，有較大揮發(fā)性。例如飄浮海面的原油中所含的萘很容易在一定水溫、水流、風(fēng)飄浮海面的原油中所含的萘很容易在一定水溫、水流、風(fēng)速條件下?lián)]發(fā)逸散到大氣中去，但存在于水體中具有速條件下?lián)]發(fā)逸散到大氣中去，但存在于水體中具有4 或或4 個(gè)以上苯環(huán)的個(gè)以上苯環(huán)的PAH 化合物在任何環(huán)境條件下都是不易揮發(fā)化合物在任何環(huán)境條件下都是不易揮發(fā)的。的。n包括很多芳烴苯、甲苯、二甲苯、乙苯等在內(nèi)的許多包括很多芳烴苯、甲苯、二甲苯、乙苯等在內(nèi)的許多有機(jī)物都具有易揮發(fā)特性。由此組成了一個(gè)有機(jī)化合物大有機(jī)物都具有易揮發(fā)

10、特性。由此組成了一個(gè)有機(jī)化合物大類，被稱為揮發(fā)性有機(jī)化合物類類，被稱為揮發(fā)性有機(jī)化合物類VOCs。n留意那些本身不易揮發(fā)，但是經(jīng)過(guò)一些化學(xué)反響后能生成留意那些本身不易揮發(fā)，但是經(jīng)過(guò)一些化學(xué)反響后能生成易揮發(fā)物質(zhì)的過(guò)程：易揮發(fā)物質(zhì)的過(guò)程：nCN-本來(lái)是不易揮發(fā)的，但是與本來(lái)是不易揮發(fā)的，但是與H結(jié)合后生成易揮發(fā)結(jié)合后生成易揮發(fā)的的HCN，毒性，毒性100倍的加強(qiáng)。倍的加強(qiáng)。n CO2就可以使就可以使CN揮發(fā)揮發(fā)CN+CO2+H2OHCN+HCO3亨利定律：表示當(dāng)一個(gè)化學(xué)物質(zhì)在氣亨利定律：表示當(dāng)一個(gè)化學(xué)物質(zhì)在氣液相到達(dá)平衡時(shí)，液相到達(dá)平衡時(shí)，溶解于水相的濃度與氣相中化學(xué)物質(zhì)濃度溶解于水相的濃度與氣

11、相中化學(xué)物質(zhì)濃度(或分壓力或分壓力)有關(guān)。有關(guān)。 p = KHCW確定亨利定律常數(shù)，常用的方法是：確定亨利定律常數(shù)，常用的方法是： KHCaCW= KH Cap式中：式中：p： 有機(jī)毒物在水面大氣中的平衡分壓有機(jī)毒物在水面大氣中的平衡分壓 ，Pa Ca ：有機(jī)毒物在空氣中的摩爾濃度，：有機(jī)毒物在空氣中的摩爾濃度，mol/L； Cw ：有機(jī)毒物在水中的摩爾濃度，：有機(jī)毒物在水中的摩爾濃度，mol/L； KH ：亨利定律常數(shù)的交換方式，無(wú)量綱。：亨利定律常數(shù)的交換方式，無(wú)量綱。由于由于p=CaRT 得：得： KH = KH/RT對(duì)于微溶化合物摩爾分?jǐn)?shù)對(duì)于微溶化合物摩爾分?jǐn)?shù)0.02： KH = ps

12、MW/SW式中：式中：ps純化合物的飽和蒸汽壓，純化合物的飽和蒸汽壓，Pa； MW：分子量；：分子量； SW：化合物在水中的溶解度，：化合物在水中的溶解度，mgL。 KH = 0.12psMW/SWT 適用范圍：適用范圍： 亨利定律摩爾分?jǐn)?shù)亨利定律摩爾分?jǐn)?shù)0.02所適用的濃度范所適用的濃度范圍是圍是34000mg/L至至227000mg/L，化合物的分子量相應(yīng)在，化合物的分子量相應(yīng)在30至至200之間之間 。3.3.3 水解作用水解作用 水解作用是有機(jī)化合物與水之間最重要的反響。在反響中，水解作用是有機(jī)化合物與水之間最重要的反響。在反響中，化合物的官能化合物的官能X-能與水中能與水中OH-發(fā)生

13、交換：發(fā)生交換： RX + H2O ROH + HX 反響步驟還可以包括一個(gè)或多個(gè)中間體的構(gòu)成，有機(jī)物經(jīng)反響步驟還可以包括一個(gè)或多個(gè)中間體的構(gòu)成，有機(jī)物經(jīng)過(guò)水解反響而改動(dòng)了原化合物的化學(xué)構(gòu)造。對(duì)于許多有機(jī)過(guò)水解反響而改動(dòng)了原化合物的化學(xué)構(gòu)造。對(duì)于許多有機(jī)物來(lái)說(shuō)，水解作用是其在環(huán)境中消逝的重要途徑。物來(lái)說(shuō)，水解作用是其在環(huán)境中消逝的重要途徑。v在環(huán)境條件下，普通酯類和飽和鹵代烴容易水解，在環(huán)境條件下，普通酯類和飽和鹵代烴容易水解，不飽和鹵代烴和芳香烴那么不易發(fā)生水解。不飽和鹵代烴和芳香烴那么不易發(fā)生水解。v酯類水解：酯類水解：RCOOR+ H2O RCOOH + ROHv飽和鹵代烴：飽和鹵代烴：

14、CH3CH2-CBrH-CH3+ H2O CH3CH2-CHOH-CH3 + HBrn水解作用可以改動(dòng)反響分子，但并不能總是生成低毒產(chǎn)物。水解作用可以改動(dòng)反響分子，但并不能總是生成低毒產(chǎn)物。例如例如2，4D酯類的水解作用就生成毒性更大的酯類的水解作用就生成毒性更大的2，4D酸，而有些化合物的水解作用那么生成低毒產(chǎn)物。水解產(chǎn)酸，而有些化合物的水解作用那么生成低毒產(chǎn)物。水解產(chǎn)物能夠比原來(lái)化合物更易或更難揮發(fā)，與物能夠比原來(lái)化合物更易或更難揮發(fā)，與pH有關(guān)的離子有關(guān)的離子化水解產(chǎn)物的揮發(fā)性能夠是零，而且水解產(chǎn)物普通比原來(lái)化水解產(chǎn)物的揮發(fā)性能夠是零，而且水解產(chǎn)物普通比原來(lái)的化合物更易為生物降解。的化合

15、物更易為生物降解。 3.3.4 光解作用光解作用 光解作用是有機(jī)污染物真正的分解過(guò)程，由于它不可逆地光解作用是有機(jī)污染物真正的分解過(guò)程，由于它不可逆地改動(dòng)了反響分子，劇烈地影響水環(huán)境中某些污染物的歸趨。改動(dòng)了反響分子，劇烈地影響水環(huán)境中某些污染物的歸趨。一個(gè)有毒化合物的光化學(xué)分解的產(chǎn)物能夠還是有毒的。例一個(gè)有毒化合物的光化學(xué)分解的產(chǎn)物能夠還是有毒的。例如，輻照如，輻照DDT反響產(chǎn)生的反響產(chǎn)生的DDE，它在環(huán)境中滯留時(shí)間比，它在環(huán)境中滯留時(shí)間比DDT還長(zhǎng)。還長(zhǎng)。 直接光解：化合物直接吸收了太陽(yáng)能而進(jìn)展分解反響；直接光解：化合物直接吸收了太陽(yáng)能而進(jìn)展分解反響； 這類反響要求化合物的分子能直接吸收光

16、能，繼而開(kāi)場(chǎng)發(fā)這類反響要求化合物的分子能直接吸收光能，繼而開(kāi)場(chǎng)發(fā)生改動(dòng)原有構(gòu)造的一系列反響。例如生改動(dòng)原有構(gòu)造的一系列反響。例如NO3-可受光直接分可受光直接分解，生成的解，生成的O和和HO都具有很強(qiáng)活性，可引發(fā)進(jìn)一步水相都具有很強(qiáng)活性，可引發(fā)進(jìn)一步水相反響。如原子氧反響。如原子氧O與水中的與水中的O2結(jié)合生成臭氧結(jié)合生成臭氧O3，并旋即，并旋即參與氧化參與氧化NO2-的反響。的反響。敏化光解，水體中存在的天然物質(zhì)被陽(yáng)光激發(fā)，又將其激敏化光解，水體中存在的天然物質(zhì)被陽(yáng)光激發(fā)，又將其激發(fā)態(tài)的能量轉(zhuǎn)移給化合物而導(dǎo)致的分解反響。發(fā)態(tài)的能量轉(zhuǎn)移給化合物而導(dǎo)致的分解反響。 2,5- 2,5-二甲基呋喃在

17、蒸餾水中將其暴露于陽(yáng)光中沒(méi)有反二甲基呋喃在蒸餾水中將其暴露于陽(yáng)光中沒(méi)有反響，但是它在含有天然腐殖質(zhì)的水中降解很快，這是由于響，但是它在含有天然腐殖質(zhì)的水中降解很快，這是由于腐殖質(zhì)可以劇烈地吸收波長(zhǎng)小于腐殖質(zhì)可以劇烈地吸收波長(zhǎng)小于500nm500nm的光，并將部分能的光，并將部分能量轉(zhuǎn)移給它從而導(dǎo)致它的降解反響。量轉(zhuǎn)移給它從而導(dǎo)致它的降解反響。 氧化反響氧化反響 天然物質(zhì)被輻照而產(chǎn)生自在基或純態(tài)氧等中間體，這些天然物質(zhì)被輻照而產(chǎn)生自在基或純態(tài)氧等中間體，這些中間體又與化合物作用而生成轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物。有機(jī)毒物在水中間體又與化合物作用而生成轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物。有機(jī)毒物在水環(huán)境中所常遇見(jiàn)的氧化劑有單重態(tài)氧環(huán)境中所

18、常遇見(jiàn)的氧化劑有單重態(tài)氧1O21O2，烷基過(guò)氧自在，烷基過(guò)氧自在基基RO2RO2，烷氧自在基，烷氧自在基RORO或羥自在基或羥自在基OHOH。 3.3.5 生物降解作用生物降解作用 生物降解是引起有機(jī)污染物分解的最重要的環(huán)境過(guò)程生物降解是引起有機(jī)污染物分解的最重要的環(huán)境過(guò)程之一。當(dāng)微生物代謝時(shí)，一些有機(jī)污染物作為食物源提供之一。當(dāng)微生物代謝時(shí)，一些有機(jī)污染物作為食物源提供能量和提供細(xì)胞生長(zhǎng)所需的碳；另一些有機(jī)物，不能作為能量和提供細(xì)胞生長(zhǎng)所需的碳；另一些有機(jī)物，不能作為微生物的獨(dú)一碳源和能源，必需由另外的化合物提供。微生物的獨(dú)一碳源和能源，必需由另外的化合物提供。 因此，有機(jī)物生物降解存在兩種

19、代謝方式：生長(zhǎng)代謝因此，有機(jī)物生物降解存在兩種代謝方式：生長(zhǎng)代謝和共代謝。和共代謝。1生長(zhǎng)代謝生長(zhǎng)代謝 許多有毒物質(zhì)可以像天然有機(jī)化合物那樣作為微許多有毒物質(zhì)可以像天然有機(jī)化合物那樣作為微生物的生長(zhǎng)基質(zhì)。只需用這些有毒物質(zhì)作為微生生物的生長(zhǎng)基質(zhì)。只需用這些有毒物質(zhì)作為微生物培育的獨(dú)一碳源便可鑒定能否屬生長(zhǎng)代謝。在物培育的獨(dú)一碳源便可鑒定能否屬生長(zhǎng)代謝。在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中微生物可對(duì)有毒物質(zhì)進(jìn)展較徹底生長(zhǎng)代謝過(guò)程中微生物可對(duì)有毒物質(zhì)進(jìn)展較徹底的降解或礦化，因此是解毒生長(zhǎng)基質(zhì)。的降解或礦化，因此是解毒生長(zhǎng)基質(zhì)。2共代謝共代謝 某些有機(jī)污染物不能作為微生物的獨(dú)一碳源與能某些有機(jī)污染物不能作為微生物的獨(dú)一

20、碳源與能源，必需有另外的化合物存在提供微生物碳源或源，必需有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源時(shí)，該有機(jī)物才干被降解，這種景象稱為共能源時(shí)，該有機(jī)物才干被降解，這種景象稱為共代謝。它在那些難降解的化合物代謝過(guò)程中起著代謝。它在那些難降解的化合物代謝過(guò)程中起著重要作用，展現(xiàn)了經(jīng)過(guò)幾種微生物的一系列共代重要作用，展現(xiàn)了經(jīng)過(guò)幾種微生物的一系列共代謝作用，可使某些特殊有機(jī)污染物徹底降解的能謝作用，可使某些特殊有機(jī)污染物徹底降解的能夠性。夠性。 影響生物降解的主要要素是有機(jī)化合物本身的化影響生物降解的主要要素是有機(jī)化合物本身的化學(xué)構(gòu)造和微生物的種類。此外，一些環(huán)境要素如學(xué)構(gòu)造和微生物的種類。此外，一些

21、環(huán)境要素如溫度、溫度、pHpH、反響體系的溶解氧等也能影響生物降、反響體系的溶解氧等也能影響生物降解有機(jī)物的速率。解有機(jī)物的速率。 與普通需氧有機(jī)物相比，石油的生物降解較難、速度慢，與普通需氧有機(jī)物相比，石油的生物降解較難、速度慢，但生物降解依然比化學(xué)降解快但生物降解依然比化學(xué)降解快10倍。水體中微生物在降解石倍。水體中微生物在降解石油烴方面起著重要作用。烴類的生物降解順序?yàn)椋褐辨湡N油烴方面起著重要作用。烴類的生物降解順序?yàn)椋褐辨湡N支鏈烴芳烴環(huán)烷烴。烴類氧化菌廣泛分布于海水和底泥支鏈烴芳烴環(huán)烷烴。烴類氧化菌廣泛分布于海水和底泥中，不同的石油烴可被不同的氧化菌分解。由于石油中各成中，不同的石油烴

22、可被不同的氧化菌分解。由于石油中各成分的構(gòu)造不同，其降解途徑略有不同。分的構(gòu)造不同，其降解途徑略有不同。 1烷烴的降解烷烴的降解 飽和烴的降解按醇、醛、酸的氧化途徑進(jìn)展。較飽和烴的降解按醇、醛、酸的氧化途徑進(jìn)展。較高級(jí)烷烴在微生物作用下經(jīng)過(guò)單端氧化或雙端氧化、高級(jí)烷烴在微生物作用下經(jīng)過(guò)單端氧化或雙端氧化、或次末端氧化生成脂肪酸，再經(jīng)有機(jī)酸的或次末端氧化生成脂肪酸，再經(jīng)有機(jī)酸的-氧化，氧化，最后分解為二氧化碳和水。最后分解為二氧化碳和水。 相對(duì)正構(gòu)烷烴而言，支鏈的存在會(huì)添加微生物氧相對(duì)正構(gòu)烷烴而言，支鏈的存在會(huì)添加微生物氧化降解的阻力，支鏈越多越大，被微生物降解的化降解的阻力，支鏈越多越大，被微

23、生物降解的難度越大，支鏈烷烴的氧化還遭到正構(gòu)烷烴氧化難度越大，支鏈烷烴的氧化還遭到正構(gòu)烷烴氧化作用的抑制。作用的抑制。 2烯烴的降解烯烴的降解 雙鍵在中間位置時(shí)，主要的降解途徑與烷烴類似。當(dāng)雙雙鍵在中間位置時(shí)，主要的降解途徑與烷烴類似。當(dāng)雙鍵位在碳鍵位在碳1和碳和碳2位時(shí)，在不同微生物的作用下，主要降解位時(shí)，在不同微生物的作用下，主要降解途徑有三種：即烯烴的不飽和端氧化成環(huán)氧化物、不飽和途徑有三種：即烯烴的不飽和端氧化成環(huán)氧化物、不飽和末端氧化成醇、飽和末端氧化成醇。上述三種化合物進(jìn)一末端氧化成醇、飽和末端氧化成醇。上述三種化合物進(jìn)一步氧化成酸。步氧化成酸。3芳香烴的降解芳香烴的降解 自然界廣

24、泛存在以芳香烴為生長(zhǎng)基質(zhì)的微生物，自然界廣泛存在以芳香烴為生長(zhǎng)基質(zhì)的微生物，真菌和微生物都能氧化從苯到苯并蒽范圍內(nèi)的芳真菌和微生物都能氧化從苯到苯并蒽范圍內(nèi)的芳烴底物。烴底物。 石油中苯、苯的同系物、萘等在微生物作用下先石油中苯、苯的同系物、萘等在微生物作用下先是氧化成芳香二醇，然后苯環(huán)分裂成有機(jī)酸，再是氧化成芳香二醇，然后苯環(huán)分裂成有機(jī)酸，再經(jīng)有關(guān)生化反響，最終分解為二氧化碳和水。經(jīng)有關(guān)生化反響，最終分解為二氧化碳和水。 開(kāi)場(chǎng)階段，細(xì)菌借助加雙氧酶的催化作用，把分子氧開(kāi)場(chǎng)階段，細(xì)菌借助加雙氧酶的催化作用，把分子氧的兩個(gè)氧原子結(jié)合究竟物中，使芳烴氧化成具有順式的兩個(gè)氧原子結(jié)合究竟物中，使芳烴氧

25、化成具有順式構(gòu)型的二氫二酚。順式一二氫二酚進(jìn)一步氧化成兒茶構(gòu)型的二氫二酚。順式一二氫二酚進(jìn)一步氧化成兒茶酚，兒茶酚在另一種催化芳環(huán)裂解的加雙氧酶的作用酚，兒茶酚在另一種催化芳環(huán)裂解的加雙氧酶的作用下，進(jìn)一步氧化裂解。與細(xì)菌反響相反，真菌借助于下，進(jìn)一步氧化裂解。與細(xì)菌反響相反，真菌借助于加單氧酶和環(huán)水解酶的催化作用，把芳烴氧化成反式加單氧酶和環(huán)水解酶的催化作用，把芳烴氧化成反式一二氫二酚類化合物。一二氫二酚類化合物。 4環(huán)烷烴降解環(huán)烷烴降解 環(huán)烷烴最穩(wěn)定，只需少數(shù)微生物如小球諾卡氏菌能環(huán)烷烴最穩(wěn)定，只需少數(shù)微生物如小球諾卡氏菌能使它降解。如環(huán)己烷在微生物作用下緩慢氧化：使它降解。如環(huán)己烷在微生

26、物作用下緩慢氧化： 最后經(jīng)有關(guān)生化過(guò)程降解為二氧化碳和水。最后經(jīng)有關(guān)生化過(guò)程降解為二氧化碳和水。 廣泛存在于土壤、地下水、海洋、湖泊中的天然微生物種廣泛存在于土壤、地下水、海洋、湖泊中的天然微生物種群對(duì)石油烴的降解是石油烴和其他烴類污染物從環(huán)境中消群對(duì)石油烴的降解是石油烴和其他烴類污染物從環(huán)境中消除的根本途徑之一。微生物把烴類轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的產(chǎn)物除的根本途徑之一。微生物把烴類轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的產(chǎn)物二二氧化碳和水。用被燃油污染的土壤進(jìn)展的實(shí)驗(yàn)闡明，微生氧化碳和水。用被燃油污染的土壤進(jìn)展的實(shí)驗(yàn)闡明，微生物降解可以大大地降低燃油殘留物的毒性和耐久性。燃油物降解可以大大地降低燃油殘留物的毒性和耐久性。燃油污染的

27、土壤經(jīng)過(guò)污染的土壤經(jīng)過(guò)46周的微生物處置后，植物就可以在其周的微生物處置后，植物就可以在其上生長(zhǎng)。微生物降解處置可在上生長(zhǎng)。微生物降解處置可在12周內(nèi)將石油芳香烴幾乎完周內(nèi)將石油芳香烴幾乎完全除去，而在無(wú)微生物的情況下，那么依然長(zhǎng)期保管大量全除去，而在無(wú)微生物的情況下，那么依然長(zhǎng)期保管大量的芳香烴。用汽油、航空燃料、機(jī)油、加熱油和船艙油在的芳香烴。用汽油、航空燃料、機(jī)油、加熱油和船艙油在土壤中進(jìn)展的生物降解研討發(fā)現(xiàn)，生物降解處置在土壤中進(jìn)展的生物降解研討發(fā)現(xiàn)，生物降解處置在1年內(nèi)就年內(nèi)就可以把污染烴減少到很低的濃度?？梢园盐廴緹N減少到很低的濃度。 石油降解速率與油的來(lái)源、成分、微生物群落和環(huán)境石油降解速率與油的來(lái)源、成分、微生物群落和環(huán)境條件如水溫有關(guān)。曾經(jīng)證明，石油排入低溫水體如條件如水溫有關(guān)。曾經(jīng)證明，石油排入低溫水體如北冰洋，其耐久性很強(qiáng)，輕餾分蒸發(fā)極慢。另外，水體北冰洋，其耐久性很強(qiáng)，輕餾分蒸發(fā)極慢。另外，水體溫度低，生物活性特別低，石油降解也就緩慢。水體中溶溫度低，生物活性特別低，石油降解也就緩慢。水體中溶解