垃圾是一种由多种物质组成的异质混合体,极易发酵变臭,尤其在高温下,发酵变臭的速度更快。当生活垃圾由居民住所运送到垃圾转运站时,有机组分已开始被微生物分解,产生的H2S等恶臭气体就会对周围环境造成较大影响。 而处理此类污染物方法就是微生物降解技术。下面佰佰安全网就来给您介绍一下相关的固体废弃物安全小知识。
微生物降解是指微生物把有机物质转化成为简单无机物的现象。自然界中各种生物的排泄物及死体经微生物的分解作用转化为简单无机物。微生物还可降解人工合成有机化合物。如通过脱卤素作用,把DDT转化为DDE和DDD;通过氧化作用,把艾氏剂转化为狄氏剂;通过还原作用,把含硝基的除虫剂还原为胺;芳香基的环裂现象也是微生物降解作用常见的一种反应。微生物降解作用使得生命元素的循环往复成为可能,使各种复杂的有机化合物得到降解,从而保持生态系统的良性循环。
面对多种多样的“有机物大餐”,微生物是否有足够的钢牙和铁胃来“享用”就称为影响微生物降解潜力的关键问题。我们之前介绍过一些微生物的特点,比如“小”,其实微生物自身的特点,直接决定了微生物是否会有很强的降解潜力。①微生物个体微小、比表面积大、分布广泛:这个特点让微生物会有非常大的几率接触、摄取有机物,相当于给微生物安装了众多的牙齿。
②种类繁多、代谢类型多样、降解酶系丰富:这些特点给微生物安了功能强大的“铁胃”,不管面对什么样的污染物大餐,都有可能吃得下、消化得了。
③微生物繁殖快、容易变异、适应性也强:这些特点保证了微生物在较大范围的污染胁迫下也能生存,然后做出迅速调整。
由此可见,微生物的这些特点是其降解潜力最大的保证。
物质的化学结构
生物降解有机物的难易程度首先取决于生物本身的特性,同时也与有机物的结构特征有关。
环境物理化学因素
包括微生物生长所需的营养元素、通气情况、酸碱度、温度、水分、光照和毒物等,均会影响微生物对污染物降解的范围与速度。中间体或终产物可能变成更复杂的物质,或者毒性增加,比原始污染物更为有害。
在自然生态系统中,来自于生物体的每一种天然的无毒有机物几乎都有相对应的降解微生物。只要具备合适的条件,微生物就可以沿着一定的途径降解这些有机污染物。
1).多糖类的生物降解途径
多糖类有机物是异养微生物的主要能源,也是生物细胞重要的结构物质和贮藏物质。这类有机物广泛地存在于动植物尸体及废料中。如纤维素、半纤维素、淀粉、果胶质等。
多糖类的生物降解途径 :纤维素的降解途径 、淀粉的降解途径、半纤维素的降解途径、果胶质的降解途径
2).半纤维素的降解途径
3).木质素的降解
木质素的微生物降解过程十分缓慢,玉米秸秆进入土壤后6个月,木质素仅减少1/3,在厌氧的条件下降解得更慢。真菌降解木质素的速度比细菌要快。真菌中担子菌降解木质素的能力最强,另外有木霉、曲霉、镰孢霉的某些种。细菌中有假单胞菌等个别的种类能分解木质素。
4).脂类的生物降解
脂肪是由高级脂肪酸和甘油合成的酯,在环境中微生物脂肪酶的作用下分解较快。类脂包括磷脂、糖脂和固醇,蜡质由高级脂肪酸和高级单元醇化合而成,这两者必须有特殊的脂酶才能降解,所以在环境中分解较慢。
5).烷烃类的微生物降解
微生物对一般的烷烃的降解是通过单一末端氧化、双末端氧化(又称ω-氧化)、亚末端氧化的途径。烷烃(n个碳原子)的分解通常从一个末端的氧化形成醇开始,然后继续氧化形成醛,再氧化成羧酸,羧酸经β-氧化后产物进入三羧酸循环,被彻底降解为CO2和H2O。
6).烯烃类的微生物降解
微生物对烯烃的代谢,其途径有三种可能 :
①在双键部位与H2O加成反应,生成醇。
②受单氧酶的作用生成一种环氧化物,再氧化成一个二醇。
③在分子饱和端发生反应.
以上三种途径的代谢产物为饱和或不饱和脂肪酸,然后经过卢一氧化进入三羧酸循环被完全分解。
7).芳烃类的微生物降解
芳香烃在双加氧酶的作用下氧化为二羟基化的芳香醇,之后失去两个氧原子形成邻苯二酚。邻苯二酚在邻位或间位开环。邻位开环生成己二烯二酸,再氧化后的产物进入三羧酸循环。间位开环生成2-羟己二烯半醛酸,进一步代谢生成甲酸、乙醛和丙酮酸。
8).脂环烃类的微生物降解
脂环烃较难进行生物降解,自然界几乎没有利用脂环烃生长的微生物,但可以通过共代谢途径进行降解。脂环烃被一种微生物代谢形成的中间产物,可以作为其他微生物的生长基质。
9).农药的微生物降解
降解农药的微生物,细菌主要有假单胞菌属、芽孢杆菌属、产碱菌属、黄杆菌属、节杆菌属等;放线菌有诺卡菌属;
10).多氯联苯的微生物降解
从湖泊污泥中分离出来的产碱杆菌和不动杆菌能把多氯联苯 (PCBs)转化为联苯或对氯联苯,然后吸收这些分解产物,排出苯甲酸或取代苯甲酸,再由环境中其他微生物继续降解。
以上就是微生物降解的方法的介绍,希望您通过此篇文章可以了解相应的技术,同时也希望这项技术可以在今后处理固体有机污染物时可以有效的利用起来。
责任编辑: 陈淼琪
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