1、有機污染物的生物降解有機污染物的生物降解——讀書報告讀書報告【091200028環(huán)院環(huán)院江靜怡江靜怡】【基本概況】有機污染物，ganicpollutant即進入環(huán)境并污染環(huán)境的有機化合物，導(dǎo)致生物體或生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不良效應(yīng)。生物降解，biodegradation即有機污染物在生物或其酶的作用下分解的過程。具體的來說，生物降解分為三種基本類型。Primarybiodegradation初級生物降解:指的是母體化合物的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，并改變原化

2、合物分子的完整性；Environmentallyacceptablebiodegradation環(huán)境兼容性降解:是指可除去有機污染物的毒性或者人們所不希望的特性；Ultimatebiodegradation完全生物降解:指的是有機污染物經(jīng)過礦化轉(zhuǎn)化后轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水以及其他的可利用的無機鹽。不過在可降解的有機污染物中，由于化合物在環(huán)境中的滯留時間可達幾個月或者幾年之久，有機污染物又有難降解和易降解化合物之分。比如，POPs（Persi

3、stentganicPollutants）持久性有機污染物，是一類具有長期殘留性、生物累積性、半揮發(fā)性和高毒性，并通過各種環(huán)境介質(zhì)（大氣、水、生物等）能夠長距離遷移對人類健康和環(huán)境具有嚴重危害的天然的或人工合成的有機污染物，它的半衰期為半年。而通過一定的處理過程后，半衰期超過五天的化合物被定義為生物難降解有機化合物?；衔镫y降解的原因有很多種。比如化合物本身的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使其具有抗降解性。像我們常常提到的農(nóng)藥“666”（六氯

4、代環(huán)己烷）和常見的多環(huán)芳烴類就是依結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等特性穩(wěn)定地存在于環(huán)境之中。另外地，在自然環(huán)境中也存在阻止生物降解的環(huán)境因素，包括物理、化學(xué)條件以及多種生物之間的協(xié)同作用。比方說，活性污泥就是模擬多種條件下的協(xié)同作用從而達到生物降解處理污染物的效果。生物降解的過程非為兩種，好氧分解和厭氧分解。在好氧分解過程中，細菌是其中的主力軍，微生物以有氧呼吸消耗分解大分子有機物。其中水質(zhì)評價體系中的BOD（BiochemicalOxygenDem）指

5、的是水中有機物由于微生物的生化作用進行氧化分解，使之無機化或氣體化時所消耗水中溶解氧的總量。而厭氧分解則是主要依靠厭氧細菌，這個過程俗稱“發(fā)酵”。在農(nóng)村生活中，我們常見的沼氣池就是這樣工作的。通常地，科學(xué)家們在厭氧微生物中能尋找到一些能特異性氧化分解某特定難降解有機物的酶。目前生物降解研究的發(fā)展趨勢為：1.研究自然環(huán)境中有機污染物和無機污染物的生物降解途徑，尋找自然界中具有生物凈化能力的特殊群體，探討生物降解和污染物的相互作用關(guān)系，以便

6、制定消除污染的措施。2.利用遺傳學(xué)方法將多種有益的特異性基因重組成具有多功能、高降解能力的菌株。3.利用酶的固定化技術(shù)制備成專一的或多功能的生物催化劑，以降解多種污染物。.有些有機氯農(nóng)藥分子很復(fù)雜，在微生物作用下，第一步并不能將氯原子脫除，而只能將氯原子在農(nóng)藥分子上的位置改變一下，形成一個異構(gòu)農(nóng)藥分子。這一過程雖然沒有直接脫除氯，但對于進一步脫除氯有很重要的意義，難于脫氯降解的分子被異構(gòu)化以后，氯的脫除會變得相對容易。2DDT的生物降解

7、DDT全稱即二氯二苯三氯乙烷，是較早的人工合成的有機農(nóng)藥，因其環(huán)境穩(wěn)定性很好，所以在環(huán)境中出現(xiàn)極高的殘留累積，因此而導(dǎo)致對DDT的禁用。環(huán)境中存在廣泛的可降解DDT的微生物，它們既可以在好氧條件下脫氯降解，又可以在厭氧條件下脫氯降解。DDT的微生物代謝主要是脫氯作用使DDT變?yōu)镈DD（厭氧條件下進行）或經(jīng)脫氫脫氯變成DDE（好氧條件下下主要反應(yīng)），而DDD和DDE又可進一步氧化為DDA。反應(yīng)式如下：.DDT在好氧條件下分解很慢。DDE和

8、DDD毒性比DDT低得多，但DDE仍有慢性毒性，因此要注意此類農(nóng)藥分解產(chǎn)物在環(huán)境中的積累DDT的主要代謝產(chǎn)物DDD進一步通過脫氯、脫氯化氫和脫羧產(chǎn)生DBP或DDM。其中DDM的苯環(huán)裂解形成PCPA（對氯苯乙酸），PCPA進一步被降解成對氯葡萄糖醛；另外，DDE較穩(wěn)定，難降解。參與DDT的代謝過程的微生物主要有：氣單胞細菌（于厭氧條件）、大腸桿菌（于肉湯培養(yǎng)基）、氫單胞菌（于厭氧條件，不能完全氧化。須其它微生物配合）、某些真菌。相比而言，

9、藻類和原生動物降解DDT的能力較弱，不過也發(fā)現(xiàn)了一些種類能夠進行DDT的轉(zhuǎn)化。.商品DDT中通常含有一定量的異構(gòu)體，如鄰對位DDT，而一般情況下，能轉(zhuǎn)化DDT的微生物都不能轉(zhuǎn)化異構(gòu)體DDT?！旧锝到庑阅艿臏y定試驗】試驗考慮：1.針對處理有機物選擇合適的微生物；2.確定試驗化合物在培養(yǎng)液的濃度范圍；3.創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件。種源：天然環(huán)境、活性污泥、底泥、人工馴化的菌株。測定指標：有機物去除率、耗氧量、最終產(chǎn)物量、微生物的活性變化。非特異