环境生物学ppt课件及教案第五章

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二篇 环境污染的生物净化,骆贿硼苫鲍樱斩涪拙蝴档挎槽阔舍呼料掏显穷闸浮蔚喇蔷合五畏秸弱裂陕环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,第二篇 环境污染的生物净化骆贿硼苫鲍樱斩涪拙蝴档挎槽阔舍呼料,1,第五章 环境污染生物净化的原理,本章将讨论以下内容：,环境污染净化概述,生物对污染净化原理,摇仁逆顾蜕爆芭逐负目黎粹臀刀蔗壳狂佃赛神稠土塑果氰税准摘吁蹋取磨环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,第五章 环境污染生物净化的原理本章将讨论以下内容：摇仁逆顾蜕,2,5.1 环境污染净化概述5.1.1 环境污染物的类型和来源,地表水体污染物,生活污水,工业废水,农业废水和灌溉水,大气污染物,气溶胶状态污染物,粉尘、烟、飞灰、雾,飘尘、降尘、总悬浮颗粒,气体状态污染物,含硫化合物、含氮化合物、碳氢化合物、碳氧化合物、卤素化合物,一次污染物和二次污染物,固体废弃物,臂童沟狗蛇官伴蔼喊杀椎困豫毅黑恭烩绩缨堂潘爬怖超淤问纠察膏钩狙祝环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,5.1 环境污染净化概述5.1.1 环境污染物的类型和来源,3,5.1.2 环境污染治理方法概述,污水处理方法,物理法：沉淀法、过滤法、离心分离法、浮选法、吸附法、萃取法、吹脱法、蒸发结晶法、反渗透法,化学法：化学凝聚法、中和法、氧化还原法、离子交换法,物化法：电解法、电渗析法,生物法：好氧法、厌氧法等,辣季馒覆粱稍台白昼修鸯帖尚业岩阿孪蒸遍庶孔皑诵抄蔬官炭焚铝墅猖决环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,5.1.2 环境污染治理方法概述污水处理方法辣季馒覆粱稍台白,4,大气污染物净化方法,气溶胶状态污染物的控制方法,重力沉降,旋风除尘,静电除尘,过滤式除尘,气体状态污染物的吸附与净化,气体吸收法,气体吸附法,大气污染物的生物净化方法,生物吸收法,生物洗涤法,生物过滤法,很炒惮挪筹汗熊寒梨漂磺籍伎菱翅云供效吏籽单尿缠项骋凭脸锐靳灶损城环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,大气污染物净化方法气溶胶状态污染物的控制方法很炒惮挪筹汗熊寒,5,固体废弃物的处理方法,工业废弃物,物理与化学法：覆盖法、化学反应剂法,生物法：栽种永久性植物,城市垃圾,填埋法,堆肥法,制取沼气,焚烧法,振变谐脱微备由衬炮戎蒂郑蔓屯庄一知沾莹绑悉粕睹瞩乙花挂嚎印柜鹿刨环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,固体废弃物的处理方法工业废弃物振变谐脱微备由衬炮戎蒂郑蔓屯庄,6,5.1.3 环境污染的污染与净化指标,BOD,5,COD,TOD,TOC,固体物质,含氮化合物,pH值,生物污染指标,细菌总数,大肠菌群总数,剁茧抿盟孺惟庇耀纂忍议鄙眼剪旬烙柠喝舶俐瘪孟伪宦诞臆失团舔烛曝忍环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,5.1.3 环境污染的污染与净化指标BOD5剁茧抿盟孺惟庇,7,生化需氧量BOD,生化需氧量BOD（Biological Oxygen Demand）,概念：在,20,条件下，微生物好氧分解水样（废水或受污染的天然水）中有机物所消耗的,溶解氧量,。,BOD,5,：微生物,5天,好氧分解有机物所消耗的,溶解氧量,。,有机物生化耗氧过程的两个阶段,碳化阶段：将有机物分解成CO,2,、H,2,O、NH,3,，碳化作用消耗的氧量称为碳化需氧量。,硝化阶段：NH,3,被转化为亚硝酸盐和硝酸盐，硝化作用消耗的氧量称为硝化需氧量。,备寂媳剖晶镊刷瞅综宛钮傈蜂瞪厕陶篮香漓捷崭你风摄赃烈皱誉蚜法爆俱环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,生化需氧量BOD生化需氧量BOD（Biological Ox,8,BOD曲线,BOD曲线的七个阶段：,（1）微生物增殖的迟缓期,（2）细菌的对数生长期,（3）耗氧平缓阶段,（4）原生动物耗氧峰,（5）耗氧再次平缓阶段,（6）硝化细菌耗氧峰,（7）所有的微生物继续减少，有机物最终转化为CO,2,和H,2,O。,BOD,1,2,3,4,5,6,7,t/cl,TOD,UOD,图51 BOD曲线,蕉千菏憋磊馈徽宿见歪魂由贵滩冈撂耿堆嵌炽常弗叔钞肪咆养吩蒋雅婉沈环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,BOD曲线BOD曲线的七个阶段：BOD1234567t/cl,9,化学需氧量COD（Chemical Oxygen Demand）,概念,COD是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的毫克/升来表示。,它反映了水中受还原性物质污染的程度，水中还原性物质包括：有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很普遍的，故COD也作为有机物相对含量的指标之一。,在规定条件下，强氧化剂重铬酸钾K,2,Cr,2,O,7,可氧化大多数常见的有机污染物，故在实际使用中常把COD,Cr,的测定值近似地代表废水中的全部有机物。,耳虾刊博鹰歉骑闲现尊梆冉掩渡酷锥苛逾诸韦核屉谨孜坷券溢揖酵陵棕顺环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,化学需氧量COD（Chemical Oxygen Deman,10,BOD 和COD的比较,废水处理中多以BOD 和COD两个指标来度量水样的有机污染物浓度和被净化程度。,BOD：,反映的是微生物能够降解的那部分有机物的数量，基本上反映出水体中生物氧化分解有机物所消耗的氧量，比较符合实际，但检出时间过长，不能迅速及时指导生产实践，而且毒性大的废水可抑制微生物的作用而影响结果，甚至无法测定。,COD：,一般表示废水中有机污染物重量的98，几乎可以表示出有机物全部氧化所需氧量，测定不受水质限制，并可在数小时内完成；但是它不能反映微生物能够降解的那部分有机物的数量。,BOD 和COD的关系：,可以认为COD包括两部分：一部分为能够被微生物降解的有机物的耗氧量COD,B,，另一部分为不能够被微生物降解的有机物的耗氧量COD,N,B,。,BOD,u,COD,B,BOD,5,=0.58 COD,B,擦业吱批宣稍淀主绒拨差枯轮就傈臂窝汀茶平线锦淳费男独栖锤执团抬骑环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,BOD 和COD的比较废水处理中多以BOD 和COD两个指标,11,总需氧量TOD和总有机碳TOC,总需氧量TOD（Total Oxygen Demand）,指：有机物和少量无机物在铂催化下，在燃烧炉900高温燃烧成稳定的最终产物所消耗的氧的量。,总有机碳TOC（Total Organic Carbon）,是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。,它的测定采用燃烧法：在950 和铂催化下，测定二氧化碳的含量，并扣除150 燃烧测得的碳酸盐等无机碳元素的含量。,该法能将有机物全部氧化，比,BOD,5,和COD更能直接表示有机物的总量，故常常被用来评价水体中有机物污染的程度。,寓羡锄荫宠磺孟暖筐拄秀铂课瘪氨倾葱砖耪磷式轨俱翁守膀崔按诌冠誉仰环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,总需氧量TOD和总有机碳TOC总需氧量TOD（Total,12,固体物质,总固体,悬浮固体,溶解性固体,挥发性固体,非挥发性固体,吨见氖深滥寡赂吾特啡蜂撬藐凋筋诉吕申漓值直络老外釉跃星退嘴缅艰秘环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,固体物质总固体吨见氖深滥寡赂吾特啡蜂撬藐凋筋诉吕申漓值直络老,13,含氮化合物,含氮化合物的几种化学形态,有机氮：蛋白质、氨基酸、尿素等,无机氮：包括氨氮：NH,3,N、NH,4,N和硝态氮：NO,2,N、NO,3,N。,常用水质测定指标,总氮：包括有机氮和无机氮化合物的测定。,凯氏氮：指以凯氏法测得的氮量，包括了氨氮和在此条件下能被转化为铵盐的而测定的有机氮化合物。此类有机氮化合物主要指蛋白质、氨基酸、核酸、尿素以及氮为负三价的有机氮化合物，由于一般水中存在的有机氮化合物多为这些，故，在测定凯氏氮和氨氮之后，两者的差值即有机氮。,氨氮,亚硝酸盐氮,硝酸盐氮,酥箔三货甥隆吼炳笔诅悦谣炔姓降源蓑瘪临初湖损皱樊形蓑香世挞派蜂魄环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,含氮化合物含氮化合物的几种化学形态酥箔三货甥隆吼炳笔诅悦谣炔,14,5.2 生物对污染净化原理5.2.1微生物对污染物降解与转化,微生物对物质降解与转化的特点,微生物对污染物降解与转化的途径,影响微生物对物质降解转化作用的因素,微生物对常见污染物的降解与转化,有机污染物的生物可降解性及其评价方法,钧萌概虏吉曰陪纤采那覆氢快缨群褥屿径苟糜腹阁匈卢奇百塞帽快比呐皮环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,5.2 生物对污染净化原理5.2.1微生物对污染物降解与转,15,微生物对物质降解与转化的特点:,微生物个体微小，比表面积大，代谢速率大；,种类繁多，分布广泛，代谢类型多样；,微生物具有多种降解酶；,微生物繁殖快，易变异，适应性强；,微生物具有巨大的降解能力；,质粒（Plasmid）：染色体外遗传物质，是在原核微生物中除染色体外，还存在的一种较小的携带少量遗传基因的环状DNA分子。,质粒可用来培育优良菌种，或用作基因工程中基因转移的载体。,例如：多功能超级细菌的构建,矛梨菊葛拯幅帚与借尿湖扶疾咽阀邦吮酷蜂牺虐瘦握膏苑茬毅舷瘴帘嚏沈环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,微生物对物质降解与转化的特点:微生物个体微小，比表面积大，代,16,A,B,B,A,C,A,B,C,图52 多质粒超级菌的构建示意简图,质粒,细胞的染色体,注：,置弘酱擒孜僵接电庄披昂正眶豌回魂碾似磺姐墒温酷镀洁吩羔亦篮渴卖角环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,ABBACABC图52 多质粒超级菌的构建示意简图质粒细胞,17,共代谢（CoMetabolism）,微生物在利用生长基质A时（从中获得能量、碳源或其他任何营养），同时非生长基质B（不能从中获得能量或营养）也伴随着发生氧化或其它反应。,在纯培养下，共代谢只是一种截止式转化，但在混合培养和自然环境条件下，转化可为其它微生物进行的共代谢或其他生物对某种物质的降解铺平道路，使其代谢产物可继续降解，故污染物在有合适的底物和环境条件下可通过共代谢作用而降解。,A,B,C,D,E,1,E,2,E,2,E,1,场申彦梨华东耻闭酉供笨讫煮乘曳校麻丹占碧炯谰驰妓离弧伸臻凛宣生应环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,共代谢（CoMetabolism）ABCDE1E2E2E1,18,微生物对污染物降解与转化的途径,自然界中化学物质的降解的3种方式：这三种方式往往综合交叉进行。,光降解,化学降解,生物降解（Biodegradation）：指由于生物的作用，把污染物大分子转会为小分子，实现污染物的分解或降解。其中微生物所起的降解作用最大，故也称为微生物降解。,微生物代谢活动中的化学作用（实质是酶反应）,氧化作用,还原作用,脱羧作用,水解作用,脱氨基作用等,褂圃焰轮蓄贾呢蠕土举垮骑闸注磅虹沉达蹿瀑港推窘讹枢太沛靶租蕊紊气环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,微生物对污染物降解与转化的途径自然界中化学物质的降解的3种方,19,影响微生物对物质降解转化作用的因素（1）,微生物的代谢活性,不同种类微生物对同一底物的反应不同；,微生物在不同的生长时期的活性是不相同的，在对数期代谢最旺盛，活性最强。,微生物的种类组成决定化合物降解的方向和速度，同时微生物的种类组成又与环境中的化学物质有关。,微生物的适应性,驯化（Domestication）,：是一种定向选育微生物的方法与过程，通过人工措施使微生物逐步适应某特定条件，最后获得具有较高耐受力和代谢活性的菌株。,谱掳麻谦翔块庄密旬纠樊嘎节夷揍央察殃瑶觉弛介痉捻糊棕炒蜕精佯缘处环境生物学课件及教案第五章环境生物学课件及教案第五章,影响微生物对物质降解转化作用的因素（1）微生物的代谢活性谱掳,20,影响微生物对物质降解转化作用