考试 15
? 1.污化系统如何划分污染水体?
? 2.什么是 PFU法?
? 3.生物净化的主力军是什么?
? 4.难降解有机物难于生物降解的原因是什么?
? 5.什么是共代谢?
? 6.洗涤剂由 ABS改造为 LAS容易降解的原因是什么?
? 7.如何解决塑料的难降解问题？
? 8.含氮有机物降解经历那几个过程?
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
? 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
? 富营养化
? 金属离子 —— 采矿, 冶金, 化工等行业的废水
? 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
? 土壤中的难溶磷酸盐 可溶性磷酸盐
? 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 ）
? + 8H
? H3PO4 PH3↑
? 4H2O
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 ）,
? Hg2+2 → Hg0 + Hg2+
? 注,Hg2+2 = 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
汞 V
1
甲基汞 V
2
V
2
＞ V
1
解毒
V1,V2为
进出速度
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？
? 甲基能源
? 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 。
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 Hg
还原
? 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？ （ 重点
从微生物法考虑及查阅, 应条目清晰, 详
细论述 ）
? 天然自净方式的 人工拓展 —— 人工自净方式
? 废水处理（一级物理化学法,二级生物
法,三级物理化学处理）
? 国外某城市污水处理厂全景
污水 格栅除杂
气
浮
池
全自动格栅
斜板过滤
一
级
处
理
加氯消毒
外
排
三级处理
（膜、树脂技术）
回用二级生物处理 第八章
? 1.污化系统如何划分污染水体?
? 2.什么是 PFU法?
? 3.生物净化的主力军是什么?
? 4.难降解有机物难于生物降解的原因是什么?
? 5.什么是共代谢?
? 6.洗涤剂由 ABS改造为 LAS容易降解的原因是什么?
? 7.如何解决塑料的难降解问题？
? 8.含氮有机物降解经历那几个过程?
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
? 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
? 富营养化
? 金属离子 —— 采矿, 冶金, 化工等行业的废水
? 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
? 土壤中的难溶磷酸盐 可溶性磷酸盐
? 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 ）
? + 8H
? H3PO4 PH3↑
? 4H2O
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 ）,
? Hg2+2 → Hg0 + Hg2+
? 注,Hg2+2 = 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
汞 V
1
甲基汞 V
2
V
2
＞ V
1
解毒
V1,V2为
进出速度
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？
? 甲基能源
? 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 。
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 Hg
还原
? 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？ （ 重点
从微生物法考虑及查阅, 应条目清晰, 详
细论述 ）
? 天然自净方式的 人工拓展 —— 人工自净方式
? 废水处理（一级物理化学法,二级生物
法,三级物理化学处理）
? 国外某城市污水处理厂全景
污水 格栅除杂
气
浮
池
全自动格栅
斜板过滤
一
级
处
理
加氯消毒
外
排
三级处理
（膜、树脂技术）
回用二级生物处理 第八章
