环境工程微生物学 备课笔记 新(6)

? 真 菌 —— 曲霉

?这些微生物往往需共代谢将农药逐级降解。二、氮源有机污染物的转化 ? 蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、腈化物、硝基化合物等。

（一）蛋白质的转化?水中来源： 生活污水、屠宰废水、罐头食品加工废水、制革废水等 ?

1．降解蛋白质的微生物

?种类很多?好氧细菌—— 链球菌和葡萄球菌

?好氧芽孢细菌——枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌及马铃薯芽孢杆菌 ?兼性厌氧菌——变形杆菌、假单胞菌

?厌氧菌——腐败梭状芽孢杆菌、生孢梭状芽孢杆菌

?此外，还有曲霉、毛霉和木霉等真菌以及链霉菌(放线菌)。 2．降解机理

3.典型含氮有机物的转化

? 氰化物、乙腈、丙腈、正丁腈、丙烯腈等腈类化合物及硝基化合物 ? 水中来源：化工腈纶废水、国防工业废水、电镀废水等。 ? 危害：生物毒害 、环境积累 A．降解这些物质的微生物

? 细菌——紫色杆菌、假单胞菌 ? 放线菌——诺卡氏菌

? 真菌——氧化性酵母菌和霉菌中的赤霉菌(茄科病镰刀霉)、木霉及担子菌等 B．降解机理

第三节 无机污染物的转化 ? 主要的无机污染物有

? 磷酸盐、氨氮及硝酸盐、金属离子等 ? 水中来源及危害：

? 磷酸盐——洗涤剂中作为软水剂使用的磷酸盐、土壤 ? 危害： 富营养化

? 氨氮硝酸盐——工业废水和使用硝酸盐化肥的农田冲蚀水 ? 危害 富营养化

? 金属离子——采矿、冶金、化工等行业的废水 ? 危害： 生物中毒 一、磷酸盐的转化

? 洗涤剂中的磷酸盐为可溶性的磷酸钠 ? 土壤中的磷酸盐则主要是难溶的磷酸钙

微生物产酸 同化作用合成自身土壤中的难溶磷酸盐—————→可溶性磷酸盐————→卵磷脂、核酸、ATP

? 洗涤剂中的可溶性磷酸盐————→ 卵磷脂、核酸、ATP

? 厌氧条件下，磷酸盐还可以被梭状芽孢杆菌、大肠杆菌等还原为PH3。（自燃—鬼火） 二、氨氮及硝酸盐的转化 1．同化作用

? 被大多数微生物作为无机氮源营养物，产物为蛋白质、核酸等 2．异化作用

? 硝化细菌及反硝化细菌

? 硝化作用＋反硝化作用 → N2↑ 三、金属离子

（一）金属离子的毒性

? 提问：影响金属离子毒性的因素有哪些？

? 种类、浓度、存在状态（包括价态、络合态、共存离子性质）

? 例如，六价铬比三价铬毒得多；甲基汞的毒性比其他的汞化合物毒性大得多；有机锡比无机锡毒，有机锡中的烷基锡比芳香基锡毒，烷基锡中三烷基又比其他烷基锡毒。 ? （二）微生物转化

? 主要是氧化还原和甲基化作用。 1.汞的形式

? 无机汞（多难溶）： ? Hg22+→ Hg0 + Hg2+

? 注：Hg22+= Hg+ —Hg+

? 零价的金属汞与一价汞盐几乎不溶

? 二价汞盐除了硫化汞、碘化汞外几乎均可溶解 ? 有机汞（易溶） ： ? 通式——RHgX和R2Hg

? 其中R为有机原子基团，X为无机离子如卤素原子、硫酸根、硝酸根、磷酸根、氰化物、羟基等。

2．汞化合物的毒性

? 难溶的汞——生物吸收困难，毒性很小

? 易溶的汞——容易吸收，毒性很强（其中甲基汞的毒性最强） ? 毒性体现：神经麻痹以致引起死亡。

? 日本的水俣湾甲基汞中毒事件就是典型的汞污染事件。这类汞中毒一般都不是通过直接饮用水被汞污染造成，而是由于甲基汞在食物链积累并由水中的鱼类向上传递给人而引起的。水中的甲基汞到底是怎么来的？ 3.汞的甲基化

? 汞的甲基化是由微生物依靠甲基化辅酶形成的。 ? 汞甲基化微生物：

? 细菌——甲烷菌、匙形梭菌、荧光假单胞菌、大肠埃希氏菌、产气肠杆菌、巨大芽孢杆菌 ? 真菌——粗糙链孢霉、黑曲霉、酿酒酵母等。 ? 过程如下：

甲基化辅酶 甲基化辅酶

Hg2+ ——————→ Hg+ -CH3 —————→ Hg(CH3) 2 -CH3 -CH3

? 鱼类体表粘液中有许多含有甲基化辅酶的微生物，他们将无机汞转化为甲基汞，动物和人体肠道中的细菌大部分也具有这种功能，因此甲基汞中毒是由微生物造成的。

提问：为什么微生物进行汞的甲基化？趋利避害—解毒 4.甲基汞的降解

? 甲基汞降解微生物：柠檬酸杆菌、假单胞菌、节杆菌、隐球菌 ? 提问：为什么微生物进行甲基汞的降解？ ? 以甲基作为碳源和能源

? 汞的甲基化与脱甲基化通常保持着一个动态的平衡，从而使环境中的甲基汞浓度维持在低

水平。

? 但是，在有机污染严重、pH较低的环境中，更容易形成和释放甲基汞，对生物的危害巨大。

? 提问：为什么此时甲基汞的形成更严重？ ? 答案：甲基汞降解菌营养品味提高

? 后果：一方面甲基汞溶于水被鱼、贝吸收浓缩，向食物链上游传递；另一方面甲基汞还会逸出水体，进入大气，使污染扩大 ? 防治汞污染必须先控制有机污染 （三）其它重金属的转化

? 其它重金属的转化与汞的情况十分相似，重金属普遍可以被微生物甲基化，而且甲基化的重金属普遍毒性大为提高，这些金属包括砷、硒、铅、锡、镉、锑等。

? ＊如何治理水中的重金属污染？ ? （微生物法）

第八章 污水的生物处理 第一节 好氧生物处理 一）活性污泥法好氧活性污泥是有多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物（兼有少量的厌氧微生物）与其上吸附的无机的和有机的固体杂质组成。

好氧活性污泥中的微生物群落

菌胶团的作用：

菌胶团：起絮凝作用的细菌形成的细菌团块。 强生物吸附能力和氧化分解有机物的能力； 为原生动物提供良好的生存环境和附着场所；

指示作用，颜色、透明度、数量、颗粒大小即结构松散程度 活性污泥絮状体的作用：

有机物的吸附或黏附及其分解； 金属离子的吸附；

防止原生生物对细菌的吞食；

加强污泥的沉降性，有利于泥水分离。

工艺流程曝气的作用：提供氧气、搅拌回流污泥：使曝气池中保持大量菌体以维持较高的反应速度，同时通过加入静止期或衰亡期菌体限制絮状体生成速度，利于絮状体凝聚和沉淀。 剩余污泥：排出，并加以净化1. 活性污泥的培育与驯化

连续式培养：(适用相同水质的活性污泥作为菌种）?

? 间歇式曝气培养：接种、驯化、培养。(适用于不同水质的活性污泥作为菌种) 好氧活性污泥中微生物的浓度用MLSS表示

城市污水：MLSS? 2000～3000 mg/L，BOD5 150～250 mg/L DO 2～3 mg/L 工业废水：3000 mg/L, BOD5 200～300? mg/L DO 1～2 mg/L 高浓度工业废水：3000~5000 mg/L?

好氧活性污泥中微生物的数量 (107~108个/mL)

2. 活性污泥的是否成熟的判断——生物指标+化学指标3. 活性污泥法的培养条件要求？养料、氧气、温度、pH、有毒物质

? 生物填料表面附着的生物薄膜进行污染物降解的生物处理法。

? 于19世纪末，在研究土壤净化污水的过滤田的基础上，开发并应用于生产。由于效果不如后来出现的活性污泥法，一度被长期搁置，60年代以后，由于新型合成材料的大量生产和环境保护对于水要求的进一步提高，生物膜法又获得了新的发展。

? 好氧生物膜法构筑物有普通滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池，还有生物转盘、接触氧化法(即浸没滤池法)等。 (一)好氧生物膜中的微生物群落

根据位置与功能不同——生物膜生物、生物膜面生物及滤池扫除生物。? 普通滤池内生物膜的微生物群落表 ( …… 此处隐藏：2356字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……