第九章水体自净课件

有机污染物生物净化有机污染物生物净化 天然物质、人工合成物质天然物质、人工合成物质天然物质、人工合成物质天然物质、人工合成物质无机污染物生物净化无机污染物生物净化A 有机污染物的生物净化机理有机污染物的生物净化机理净化本质净化本质微生物微生物转化为无机物转化为无机物依靠依靠好氧分解与厌氧分解好氧分解与厌氧分解一、好氧分解一、好氧分解一、好氧分解一、好氧分解细菌细菌是其中的主力军是其中的主力军 原理原理原理原理：好氧有机物呼吸好氧有机物呼吸 C CO2 +碳酸盐和重碳酸盐碳酸盐和重碳酸盐 H H2O N NH3 HNO2 HNO3 S H2SO4 P H3PO4二、厌氧分解二、厌氧分解二、厌氧分解二、厌氧分解厌氧细菌厌氧细菌 原理：原理：原理：原理：发酵、厌氧无机盐呼吸发酵、厌氧无机盐呼吸无毒无臭！无毒无臭！矿化盐矿化盐C RCOOH（有机酸）有机酸）CH4+CO2N RCHNH2COOH NH3（臭味臭味臭味臭味）+有机酸（有机酸（臭味臭味臭味臭味）S H2S（臭味臭味臭味臭味）P PO43-水体自净的天然过程中水体自净的天然过程中水体自净的天然过程中水体自净的天然过程中厌氧分解（开始厌氧分解（开始）好氧分解（后续）好氧分解（后续）B 各类有机污染物的转化各类有机污染物的转化 一、碳源污染物的转化一、碳源污染物的转化一、碳源污染物的转化一、碳源污染物的转化包括包括糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化合物等合物等。（一）糖类污染物（一）糖类污染物（一）糖类污染物（一）糖类污染物提问：提问：哪些糖类会成为污染物？哪些糖类会成为污染物？难难溶溶的的多多糖糖，且且当当一一些些难难溶溶解解的的多多糖糖数数量量较较大大时时才才会会使使自自净净时时间间大大大大增增加加，从从而而对对环环境境造造成成污污染染。这这类类多多糖主要是糖主要是纤维素、半纤维素、果胶质、木质素、淀粉纤维素、半纤维素、果胶质、木质素、淀粉。1纤维素的转化纤维素的转化葡葡 萄萄 糖糖 高高 聚聚 物物，每每 个个 纤纤 维维 素素 分分 子子 含含140010000个葡萄糖基（个葡萄糖基（1-4糖苷键）。糖苷键）。来来来来源源源源：棉棉纺纺印印染染废废水水、造造纸纸废废水水、人人造造纤纤维维废废水及城市垃圾等水及城市垃圾等，其中均含有大量纤维素。，其中均含有大量纤维素。A微生物微生物分解途径分解途径B分解纤维素的微生物分解纤维素的微生物好氧细菌好氧细菌粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌厌厌氧氧细细菌菌产产纤纤维维二二糖糖芽芽孢孢梭梭菌菌、无无芽芽孢孢厌厌氧氧分分解解菌菌及嗜热纤维芽孢梭菌。及嗜热纤维芽孢梭菌。放放 线线 菌菌链霉菌属。链霉菌属。真真 菌菌青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。需要时可以向需要时可以向有菌种库的研究机构购买有菌种库的研究机构购买或或自行筛选自行筛选。2半纤维素的转化半纤维素的转化存存在在于于植植物物细细胞胞壁壁的的杂杂多多糖糖。造造纸纸废废水水和和人人造造纤纤维维废废水水中含半纤维素。中含半纤维素。分解过程分解过程分解过程分解过程 TCA循环循环 聚糖酶聚糖酶 CO2+H2O 半纤维素半纤维素 单糖单糖+糖醛酸糖醛酸 H2O 各种发酵产物各种发酵产物 厌氧分解厌氧分解分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素。许许多多芽芽孢孢杆杆菌菌、假假单单胞胞菌菌、节节细细菌菌及及放放线线菌菌能能分分解解半半纤纤维维素素。霉霉菌菌有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。Lignin Lignin 木质素木质素木质素木质素木质素木质素 空腔空腔 纤维素纤维素3木质素的转化木质素的转化木质素存在于除苔藓和藻类外所有植物的细胞壁中，木质素存在于除苔藓和藻类外所有植物的细胞壁中，由松由松柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度分枝多聚物。柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度分枝多聚物。香豆醇香豆醇香豆醇香豆醇松柏醇松柏醇松柏醇松柏醇芥子醇芥子醇芥子醇芥子醇聚合聚合交联交联木质素模式图木质素模式图木质素模式图木质素模式图自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢？自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢？确证的只有确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌真菌中的黄孢原毛平革菌，疑似的，疑似的只有只有软腐菌。软腐菌。黄孢原平毛革菌黄孢原平毛革菌黄孢原平毛革菌黄孢原平毛革菌(Phanerochaetechrysosprium)是是白腐真菌白腐真菌的一种，隶属于担子菌纲、的一种，隶属于担子菌纲、同担子菌亚纲、非褶菌目、同担子菌亚纲、非褶菌目、丝核菌科。丝核菌科。白腐白腐树皮上木质素被该菌分树皮上木质素被该菌分解后漏出解后漏出白色白色的纤维素部分。的纤维素部分。*木质素降解的意义何在呢？如何实现工业化白腐菌降木质素降解的意义何在呢？如何实现工业化白腐菌降解木质素呢？解木质素呢？（二）油脂的转化（二）油脂的转化水水中中来来源源：毛毛纺纺、毛毛条条厂厂废废水水、油油脂脂厂厂废废水水、肉肉联联厂厂废废水水、制制革革厂废水含有大量油脂厂废水含有大量油脂降解油脂较快的微生物：降解油脂较快的微生物：细细 菌菌 荧荧光光杆杆菌菌、绿绿脓脓杆杆菌菌、灵杆菌灵杆菌丝状菌丝状菌 放线菌、分支杆菌放线菌、分支杆菌真真 菌菌 青霉、乳霉、曲霉青霉、乳霉、曲霉途径：途径：水解水解+氧化氧化（三）石油的转化（三）石油的转化提问：提问：什么是石油？什么是石油？石石油油是是含含有有烷烷烃烃、环环烷烷烃烃、芳芳香香烃烃及及少少量量非非烃烃化化合合物物的的复复杂杂混混合合物物。石石油油污污染染主主要要出出现现在在采采油油区区和和石石油油运运输输事事故现场故现场以及以及石化行业的工业废水石化行业的工业废水中。中。1 1石油成分的生物降解性石油成分的生物降解性石油成分的生物降解性石油成分的生物降解性与分子结构有关与分子结构有关A A链长度链长度链长度链长度 链中等长度（链中等长度（C10C24）链很长的（链很长的（C24以上）以上）短链短链 （*？）？）B B链结构链结构链结构链结构 直链直链?支链支链 不饱和不饱和?饱和饱和 烷烃烷烃?芳烃芳烃 链末端有季碳原子链末端有季碳原子（四周都与（四周都与C相连）相连）的烃以及的烃以及多环多环芳烃极难降解芳烃极难降解2降解石油的微生物降解石油的微生物降解石油的微生物很多，降解石油的微生物很多，据报道有据报道有200多种多种细细 菌菌 假单胞菌、棒杆菌属、微球菌属、产碱杆菌属假单胞菌、棒杆菌属、微球菌属、产碱杆菌属放线菌放线菌 诺卡氏菌诺卡氏菌酵母菌酵母菌 假丝酵母假丝酵母霉霉 菌菌 青霉属、曲霉属青霉属、曲霉属藻藻 类类 蓝藻和绿藻蓝藻和绿藻3石油的降解机理石油的降解机理A A链烷烃的降解链烷烃的降解链烷烃的降解链烷烃的降解+O2R-CH2-CH2-CH3 R-CH2-CH2-COOH-氧化氧化 CO2+H2O CH2-COOH +R-COOHB B无支链环烷烃的降解无支链环烷烃的降解无支链环烷烃的降解无支链环烷烃的降解以环己烷为例以环己烷为例 通常一些微生物只能将环烷变为环己酮，另一些微生物只能将通常一些微生物只能将环烷变为环己酮，另一些微生物只能将环己酮氧化开链而不能氧化环己烷，环己酮氧化开链而不能氧化环己烷，两类以上微生物的两类以上微生物的协同作协同作协同作协同作用用用用下将污染物下将污染物 彻底降解彻底降解共代谢共代谢。C C芳香烃芳香烃芳香烃芳香烃芳芳香香烃烃普普遍遍具具有有生生物物毒毒性性，但但在在低低浓浓度度范范围围内内它它们们可可以不同程度的被微生物分解。以不同程度的被微生物分解。已知降解不同芳香烃的细菌类别已知降解不同芳香烃的细菌类别 苯和酚的代谢苯和酚的代谢苯和酚的代谢苯和酚的代谢苯、萘、菲、蒽的降解为如下图所示苯、萘、菲、蒽的降解为如下图所示苯的代谢苯的代谢苯的代谢苯的代谢萘萘萘萘的的的的代代代代谢谢谢谢菲的代谢菲的代谢菲的代谢菲的代谢蒽的代谢蒽的代谢蒽的代谢蒽的代谢酚也是酚也是先被氧化为邻苯二酚先被氧化为邻苯二酚，这样各类芳香烃在降解，这样各类芳香烃在降解的后半段是相同的，可表示如下的后半段是相同的，可表示如下提问：提问：为什么这些有机物难于生物降解？为什么这些有机物难于生物降解？微生物缺乏相应的水解酶微生物缺乏相应的水解酶（四）（四）人工合成的难降解有机化合人工合成的难降解有机化合 物的生物降解物的生物降解难难对于自自然然生生态态环环境境系统,如果一种化合物滞留可可达达几几个个月月或或几几年年之久,或在人人工工生生物物处处理理系统系统,几小时或几天之内还未能被分解或消除几小时或几天之内还未能被分解或消除种种类类：稳稳定定剂剂、表表面面活活性性剂剂、人人工工合合成成的的聚聚合合物物、杀虫剂、除草剂以及各种工艺流程中的废品等杀虫剂、除草剂以及各种工艺流程中的废品等。1.1.氯苯类氯苯类氯苯类氯苯类用用 途途：稳稳定定剂剂（润润滑滑油油、绝绝缘缘油油、增增塑塑剂剂、油油漆漆、热热载体、油墨等都含有）载体、油墨等都含有）危危 害：害：急性中毒，是急性中毒，是一种致癌因子一种致癌因子（米糠油事件）（米糠油事件）降降 解解 菌菌：产产碱碱杆杆菌菌、不不动动杆杆菌菌、假假单单胞胞菌菌、芽芽孢孢杆杆菌菌以以及沙雷氏菌的突变体及沙雷氏菌的突变体 通过通过通过通过共代谢共代谢完成氯苯的完全降解完成氯苯的完全降解完成氯苯的完全降解完成氯苯的完全降解。*共共代代谢谢研研究究进进展展及及其其成成果果对对环环保保的的应应用用现现状状？2 2洗涤剂洗涤剂洗涤剂洗涤剂可分为可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性电解质阴离子型、阳离子型、非离子型、两性电解质四类。四类。我我国国目目前前生生产产的的洗洗涤涤剂剂属属于于阴阴阴阴离离离离子子子子型型型型烷烷烷烷基基基基苯苯苯苯磺磺磺磺酸酸酸酸钠钠钠钠。较较早早开发的是非线性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸盐（开发的是非线性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸盐（ABS）：）：ABSABS甲基分支干扰生物降解甲基分支干扰生物降解，链末端与，链末端与4个碳原子相连的季碳个碳原子相连的季碳原子抗攻击的能力更强原子抗攻击的能力更强。危害：危害：ABS可以在天然水体中可以在天然水体中存留存留800h以上以上，使这得接，使这得接纳他的水体长时间保持，纳他的水体长时间保持，产生大量泡沫产生大量泡沫，引起水体缺氧。，引起水体缺氧。为使洗涤剂易于生物降解，人们将为使洗涤剂易于生物降解，人们将ABS的结构改变为线的结构改变为线性的直链性的直链烷基苯磺酸盐（烷基苯磺酸盐（烷基苯磺酸盐（烷基苯磺酸盐（LASLAS）：）：）：）：由于减少了分支，它的生物分解速度大为提高。由于减少了分支，它的生物分解速度大为提高。ABSABSTHANK YOUSUCCESS2024/7/1629可编辑A A降解洗涤剂的微生物降解洗涤剂的微生物降解洗涤剂的微生物降解洗涤剂的微生物细细 菌菌假假单单胞胞菌菌、邻邻单单胞胞菌菌、黄黄单单胞胞菌菌、产产碱碱单单胞胞菌、产碱杆菌、微球菌、大多数固氮菌菌、产碱杆菌、微球菌、大多数固氮菌放线菌放线菌诺卡氏菌诺卡氏菌由由于于这这些些微微生生物物的的作作用用，虽虽然然每每年年排排放放入入环环境境中中的的洗洗涤涤剂剂数数量量逐逐年年递递增增，但但环环境境中中并并没没有有发发生生洗洗涤涤剂剂的的明明显显增增加加。因因而而洗洗涤涤剂剂一一般般不不会会引引起起环环境境的的有有机机污污染染。洗洗涤涤剂剂目目前前存存在在的的问问题题主主要要是是洗洗涤涤剂剂中中的的添添加加剂剂聚聚磷磷酸酸盐盐造造成成的的水水体体富富营营养养化化问问题题。B B洗涤剂的降解机理洗涤剂的降解机理洗涤剂的降解机理洗涤剂的降解机理对微生物无影响对微生物无影响（1）.土地板结土地板结（2）.被被海海鸟鸟及及海海洋洋哺哺乳乳动动物物误误食食，致致使使这这些些动动物物消消化化系系统统停停滞滞，引引起起死死亡亡。具具报报道道每每年年海海洋洋中中死死于于废废弃弃塑塑料料的的海海鸟鸟和和海海洋洋哺哺乳乳动动物，数目之多令人触目惊心。物，数目之多令人触目惊心。（3）.影响景观影响景观目目前前发发现现能能降降解解塑塑料料的的微微生生物物，种种类类很很少少，而而且且降降解解速速度度缓缓慢慢。他他们们主主要要是是细细细细菌菌菌菌、放放放放线线线线菌菌菌菌、曲曲曲曲霉霉霉霉中中中中的的的的某某某某些些些些成员成员成员成员。3.塑料塑料塑料在环境中积累有哪些危害？塑料在环境中积累有哪些危害？危害：危害：白色污染白色污染提问：提问：如何解决塑料的难降解问题？如何解决塑料的难降解问题？（1）限制使用不可降解塑料）限制使用不可降解塑料（2）开发可降解塑料开发可降解塑料开发可降解塑料开发可降解塑料 光降解、高填充碳酸钙、填充淀粉、淀粉改性塑光降解、高填充碳酸钙、填充淀粉、淀粉改性塑料、料、化学合成或用微生物、转基因植物直接生产化学合成或用微生物、转基因植物直接生产可生物降解的塑料；可生物降解的塑料；*如何制造完全生物可降解塑料？有哪些种类？发展前景如何？4.农药农药如如杀虫剂、除草剂等杀虫剂、除草剂等化化学学成成分分：有有卤卤素素、磷磷酸酸基基、氨氨基基、硝硝基基、羟羟基基及及其其它取代物的简单烃骨架它取代物的简单烃骨架（有机磷、有机锡、有机氯等）。（有机磷、有机锡、有机氯等）。相相比比较较其其它它取取代代基基团团而而言言，微微生生物物对对卤卤素素取取代代基基往往往往不不适适应应，因因而而随随着着卤卤素素取取代代基基数数量量的的增增多多，农农药药的的生生物物可可降降解解性性大大幅幅度度下下降降。水中来源：水中来源：农田土壤的灌溉水或雨水农田土壤的灌溉水或雨水危害：危害：生物毒性生物毒性（急性、慢性、致癌、致畸变）（急性、慢性、致癌、致畸变）最典型的一个例子就是杀虫剂最典型的一个例子就是杀虫剂DDT（二氯二苯三氯乙烷），二氯二苯三氯乙烷），由于氯由于氯代基数量大，在自然界的半衰期长达半年以上，由于代基数量大，在自然界的半衰期长达半年以上，由于DDT不溶于水不溶于水而易溶于脂肪，因而可在动物脂肪组织中堆积，并沿着食物链在逐而易溶于脂肪，因而可在动物脂肪组织中堆积，并沿着食物链在逐级向上不断积累，引起生物各种急慢性中毒。级向上不断积累，引起生物各种急慢性中毒。降解农药的微生物：降解农药的微生物：细细细细 菌菌菌菌 假单胞菌、芽孢杆菌、产碱杆菌、黄杆菌假单胞菌、芽孢杆菌、产碱杆菌、黄杆菌假单胞菌、芽孢杆菌、产碱杆菌、黄杆菌假单胞菌、芽孢杆菌、产碱杆菌、黄杆菌 放线菌放线菌放线菌放线菌 诺卡氏菌诺卡氏菌诺卡氏菌诺卡氏菌 真真真真 菌菌菌菌 曲霉曲霉曲霉曲霉这些微生物这些微生物往往往往需共代谢需共代谢需共代谢需共代谢将农药逐级降解将农药逐级降解。二、氮源有机污染物的转化二、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。蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、腈化物、硝基化合物等。（一）蛋白质的转化一）蛋白质的转化一）蛋白质的转化一）蛋白质的转化水水中中来来源源：生生活活污污水水、屠屠宰宰废废水水、罐罐头头食食品品加加工工废废水水、制革废水等制革废水等1 1降解蛋白质的微生物降解蛋白质的微生物降解蛋白质的微生物降解蛋白质的微生物种类很多种类很多好好 氧氧 细细 菌菌 链球菌和葡萄球菌链球菌和葡萄球菌好好氧氧芽芽孢孢细细菌菌枯枯草草芽芽孢孢杆杆菌菌、巨巨大大芽芽孢孢杆杆菌菌、蜡蜡状状芽芽孢孢杆杆菌菌及及马马铃铃薯薯芽孢杆菌芽孢杆菌 兼兼 性性 厌厌 氧氧 菌菌变形杆菌、假单胞菌变形杆菌、假单胞菌 厌厌 氧氧 菌菌腐败梭状芽孢杆菌、生孢梭状芽孢杆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此外，还有曲霉、毛霉和木霉等真菌以及链霉菌(放线菌放线菌)。2 2降解机理降解机理降解机理降解机理反硝化反硝化N23.3.典型含氮有机物的转化典型含氮有机物的转化典型含氮有机物的转化典型含氮有机物的转化氰氰化化物物、乙乙腈腈、丙丙腈腈、正正丁丁腈腈、丙丙烯烯腈腈等等腈腈类类化化合合物物及及硝基化合物硝基化合物 水中来源：水中来源：化工腈纶废水、国防工业废水、电镀废水等化工腈纶废水、国防工业废水、电镀废水等。危危 害：害：生物毒害生物毒害、环境积累、环境积累A A降解这些物质的微生物降解这些物质的微生物降解这些物质的微生物降解这些物质的微生物细细 菌菌紫色杆菌、假单胞菌紫色杆菌、假单胞菌放线菌放线菌诺卡氏菌诺卡氏菌真真 菌菌氧氧化化性性酵酵母母菌菌和和霉霉菌菌中中的的赤赤霉霉菌菌(茄茄科科病病镰镰刀刀霉霉)、木霉及担子菌等、木霉及担子菌等 B B降解机理降解机理降解机理降解机理a.a.氰化物氰化物氰化物氰化物5HCN+5.5O2 5CO2+H2O+5NH3b.b.有机腈有机腈有机腈有机腈担子菌还能利用甲醛、氨水和氢氰酸在腈合成酶的作用下担子菌还能利用甲醛、氨水和氢氰酸在腈合成酶的作用下缩合成为缩合成为氨基乙腈，进而合成为丙氨酸。氨基乙腈，进而合成为丙氨酸。HCN CH3COH CH3CHNH2CN CH3CHNH2COOH 甲醛甲醛甲醛甲醛 氨基乙腈氨基乙腈氨基乙腈氨基乙腈 丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸C 无机污染物的转化无机污染物的转化 主要的无机污染物有主要的无机污染物有 磷酸盐、氨氮及硝酸盐、金属离子磷酸盐、氨氮及硝酸盐、金属离子磷酸盐、氨氮及硝酸盐、金属离子磷酸盐、氨氮及硝酸盐、金属离子等等水中来源及危害：水中来源及危害：磷酸盐磷酸盐洗涤剂洗涤剂中作为软水剂使用的磷酸盐、中作为软水剂使用的磷酸盐、土壤土壤 富营养化富营养化氨氮硝酸盐氨氮硝酸盐工业废水和使用硝酸盐化肥的农田冲蚀水工业废水和使用硝酸盐化肥的农田冲蚀水 富营养化富营养化金属离子金属离子 采矿、冶金、化工等行业的废水采矿、冶金、化工等行业的废水 生物中毒生物中毒一、磷酸盐的转化一、磷酸盐的转化洗涤剂中的磷酸盐为洗涤剂中的磷酸盐为可溶性可溶性的的磷酸钠磷酸钠土壤中的磷酸盐则主要是土壤中的磷酸盐则主要是难溶难溶的的磷酸钙磷酸钙 微生物产酸微生物产酸土壤中的难溶磷酸盐土壤中的难溶磷酸盐 可溶性磷酸盐可溶性磷酸盐 洗涤剂中的可溶性磷酸盐洗涤剂中的可溶性磷酸盐 卵磷脂、核酸、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、大肠杆菌等还原为原为PH3。（。（自燃自燃鬼火鬼火）+8H H3PO4 PH3 4H2O二、氨氮及硝酸盐的转化二、氨氮及硝酸盐的转化1 1同化作用同化作用同化作用同化作用被被大大多多数数微微生生物物作作为为无无机机氮氮源源营营养养物物，产产物物为为蛋蛋白白质、核酸等质、核酸等2 2异化作用异化作用异化作用异化作用 硝化细菌及反硝化细菌硝化细菌及反硝化细菌 硝化作用反硝化作用硝化作用反硝化作用 N2三、金属离子三、金属离子（一）金属离子的毒性（一）金属离子的毒性（一）金属离子的毒性（一）金属离子的毒性提问：提问：影响金属离子毒性的因素有哪些？影响金属离子毒性的因素有哪些？种类、浓度、存在状态种类、浓度、存在状态（包括价态、络合态、共存离子性质）（包括价态、络合态、共存离子性质）例例如如，六六六六价价价价铬铬铬铬比比三三价价铬铬毒毒得得多多；甲甲甲甲基基基基汞汞汞汞的的毒毒性性比比其其他他的的汞汞化化合合物物毒毒性性大大得得多多；有有有有机机机机锡锡锡锡比比无无机机锡锡毒毒，有有机机锡锡中中的的烷烷烷烷基基基基锡锡锡锡比比芳芳香香基基锡锡毒，烷基锡中三烷基又比其他烷基锡毒。毒，烷基锡中三烷基又比其他烷基锡毒。（二）微生物转化（二）微生物转化（二）微生物转化（二）微生物转化主要是主要是氧化还原氧化还原氧化还原氧化还原和和甲基化甲基化甲基化甲基化作用。作用。1.1.汞的形式汞的形式汞的形式汞的形式无机汞无机汞（多难溶）（多难溶）：Hg2+2 Hg0 +Hg2+注：注：Hg2+2=Hg+Hg+零价的金属汞与一价汞盐几乎不溶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二价汞盐除了硫化汞、碘化汞外几乎均可溶解有机汞有机汞（易溶）（易溶）：通式通式RHgXRHgX和和和和R R2 2HgHg其其中中R为为有有机机原原子子基基团团，X X为为无无机机离离子子如如卤卤素素原原子子、硫硫酸酸根、硝酸根、磷酸根、氰化物、羟基等根、硝酸根、磷酸根、氰化物、羟基等。2 2汞化合物的毒性汞化合物的毒性汞化合物的毒性汞化合物的毒性难溶的汞难溶的汞生物吸收困难，生物吸收困难，毒性很小毒性很小易易溶溶的的汞汞容容易易吸吸收收，毒毒性性很很强强（其其中中甲甲基基汞汞的的毒毒性性最强最强）毒性体现毒性体现：神经麻痹以致引起死亡。：神经麻痹以致引起死亡。日日本本的的水水俣俣湾湾甲甲基基汞汞中中毒毒事事件件就就是是典典型型的的汞汞污污染染事事件件。这这类类汞汞中中毒毒一一般般都都不不是是通通过过直直接接饮饮用用水水被被汞汞污污染染造造成成，而而是是由由于于甲甲基基汞汞在在食食物物链链积积累累并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？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？3.3.汞的甲基化汞的甲基化汞的甲基化汞的甲基化汞的甲基化是由汞的甲基化是由微生物微生物依靠依靠甲基化辅酶甲基化辅酶形成的形成的。汞甲基化微生物：汞甲基化微生物：细细 菌菌甲甲烷烷菌菌、匙匙形形梭梭菌菌、荧荧光光假假单单胞胞菌菌、大大肠肠埃埃希希氏氏菌菌、产产气肠杆菌、巨大芽孢杆菌气肠杆菌、巨大芽孢杆菌真真 菌菌粗糙链孢霉、黑曲霉、酿酒酵母等。粗糙链孢霉、黑曲霉、酿酒酵母等。过程如下：过程如下：甲基化辅酶甲基化辅酶 甲基化辅酶甲基化辅酶 Hg2+Hg+-CH3 Hg(CH3)2 -CH3 -CH3鱼鱼类类体体表表粘粘液液中中有有许许多多含含有有甲甲基基化化辅辅酶酶的的微微生生物物，他他们们将将无无机机汞汞转转化化为为甲甲基基汞汞，动动物物和和人人体体肠肠道道中中的的细细菌菌大大部部分分也也具具有有这这种种功功能，因此甲基汞中毒是由微生物造成的能，因此甲基汞中毒是由微生物造成的。提问：提问：为什么微生物进行汞的甲基化？为什么微生物进行汞的甲基化？V1、V2为为进出速度进出速度4.4.甲基汞的降解甲基汞的降解甲基汞的降解甲基汞的降解甲基汞降解微生物甲基汞降解微生物：柠檬酸杆菌、假单胞菌、节杆菌、：柠檬酸杆菌、假单胞菌、节杆菌、隐球菌隐球菌提问：提问：为什么微生物进行甲基汞的降解？为什么微生物进行甲基汞的降解？甲基能源甲基能源 汞汞的的甲甲基基化化与与脱脱甲甲基基化化通通常常保保持持着着一一个个动动态态的的平平衡衡，从而从而使环境中的甲基汞浓度维持在低水平使环境中的甲基汞浓度维持在低水平。事实上通常情况甲基汞在天然水体中的浓度十分低事实上通常情况甲基汞在天然水体中的浓度十分低？有机汞有机汞 Hg还原还原但是，但是，在有机污染严重、在有机污染严重、在有机污染严重、在有机污染严重、pHpH较低的环境中，更容易形成较低的环境中，更容易形成较低的环境中，更容易形成较低的环境中，更容易形成和释放甲基汞，对生物的危害巨大和释放甲基汞，对生物的危害巨大和释放甲基汞，对生物的危害巨大和释放甲基汞，对生物的危害巨大。提问：提问：为什么此时甲基汞的形成更严重？为什么此时甲基汞的形成更严重？答案：答案：甲基汞降解菌营养品味提高甲基汞降解菌营养品味提高后果：后果：一方面甲基汞溶于水被鱼、贝吸收一方面甲基汞溶于水被鱼、贝吸收浓缩浓缩，向食物链上游传，向食物链上游传递；递；另一方面甲基汞还会逸出水体，另一方面甲基汞还会逸出水体，进入大气进入大气，使污染扩大，使污染扩大防治汞污染必须先控制有机污染防治汞污染必须先控制有机污染（三）其它重金属的转化（三）其它重金属的转化其其它它重重金金属属的的转转化化与与汞汞的的情情况况十十分分相相似似，重重金金属属普普遍遍可可以以被被微微生生物物甲甲基基化化，而而且且甲甲基基化化的的重重金金属属普普遍遍毒毒性性大大为为提提高高，这这些些金金属属包包括括砷砷、硒、铅、锡、镉、锑等。硒、铅、锡、镉、锑等。如如何何治治理理水水中中的的重重金金属属污污染染？（重重点点从从微微生生物物法法考考虑虑及及查查阅阅，应应条条目目清清晰晰，详详细论述）细论述）天然自净方式的天然自净方式的人工拓展人工拓展人工自净方式人工自净方式废水处理（一级物理化学法、废水处理（一级物理化学法、二级生物二级生物法法、三级物理化学处理）、三级物理化学处理）国外某城市污水处理厂全景国外某城市污水处理厂全景污水污水污水污水格栅除杂格栅除杂格栅除杂格栅除杂气气气气浮浮浮浮池池池池全自动格栅全自动格栅全自动格栅全自动格栅斜板过滤斜板过滤斜板过滤斜板过滤一一级级处处理理加氯消毒加氯消毒加氯消毒加氯消毒外外外外排排排排三级处理三级处理三级处理三级处理（膜、树脂技术）（膜、树脂技术）（膜、树脂技术）（膜、树脂技术）回用回用回用回用二级生物处理二级生物处理p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe学习总结结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日