(4) 污染物质的降解与累积
污染物的生物降解途径是因生物活动对污染 物质的代谢所引起的污染物质分子结构的变化， 微生物通过吸收污染物质进人细胞体内，在一系 列酶促反应的作用下进人某个代谢过程，从而转 化为另一种物质或者某种中间产物，然后再释放 到细胞体外，使污染物质获得某种程度的降解。
影响生物降解的因素主要有如下几个方面:
9.2.1 用于生物修复的微生物
（1）土著微生物 （2）外来微生物 （3）基因工程菌
9.2.2 微生物对有机污染物 的修复机理
9.2.2.1 微生物基质代谢的生理过程 异生素作为基质的代谢基本过程和其他化合物的代
谢相似，可能包括如下过程： (1)向基质接近 (2)对固体基质的吸附 (3)胞外酶的分泌 (4)基质的跨膜运输过程
(2) 吸附与沉积
吸附就是在两相介质的界面上发生的沉淀， 包括吸持和吸收。吸持是指污染物从一种介质向 固体介质表面的迁移运动，吸收是指污染物质到 达固相表面后，由于静电、络合、化学键或沉淀 作用等与表面的粘着作用。
污染物质的沉积主要是指污染物质从液相中 转移至沉积物固相中。
(3) 微生物对污染物质的吸收
（6）污染物质的生物转化
污染物质在环境中的转化是污染物质降解的 关键过程，特别是一些大分子难降解有机物，要 经过一系列的转化过程方可达到降解。生物转化 是大分子难降解有机物在环境中发生转化的最重 要的过程。
9.3污染环境微生物修复中 的生物化学原理
1
2
3
4
土
大
固
壤
地
气
体污ຫໍສະໝຸດ 下污废染
水
染
弃
⑤胞饮作用:其可能机制包括:第一,通过疏水表面突 出物的作用把烷烃吸附到细胞表面;第二,烷烃通过孔和 沟穿透坚硬的酵母细胞壁,而聚集在细胞质表面;第三, 通过未修饰烷烃的胞饮作用把烷烃转移到细胞内的烷烃 氧化部位。
9.2.2.2 污染物质的 生物迁移转化途径
污染物进人环境中会通过各种途径发生迁移与 转化，自然力与生物的作用是污染物发生迁移转化 的最重要的力量，而稀释扩散、降解、沉积、生物 富集等是转化的最主要的途径。转化可以发生在某 个环境中，或者不同的环境之间，或者生物体内， 或者在生物体与环境之间。总之，是在环境、污染 物与生物三者构成的复合系统中的多向转化。
④具有取代基团的有机化合物，其异构体的多样 性可能影响生物降解能力。
⑤增加或去除某一功能团会影响有机化合物的生 物降解程度，如卤代作用能抵抗生物降解。
（5） 污染物质的生物富集
污染物质在生物体内可以造成积累，通过污染 物质在食物链上的浓缩而引起的生物体内的污染物 质的高浓度积累。生物富集常用浓缩系数或者富集 系数来描述，即指生物体内某种污染物质的浓度与 它所生存的环境中该物质的浓度的比值。描述某种 生物对某种污染物质的浓缩系数时，应该采用达到 动态平衡时的浓缩系数。该系数能表明这类生物对 某污染物质的生理代谢能力。
吸收是生物的主动过程，当生物与污染物质 同处某一介质中，互相具有接触的机会。生物体 在与污染物质接触的过程中，主动以某种方式获 取该物质。一般而言，污染物质必须通过细胞膜 方能被微生物细胞吸收。大部分被吸收的物质可 以在微生物细胞体内进行代谢，吸收、代谢与排 泄构成一个完整的代谢过程，大多数时候污染物 质就在这个过程中被降解。
(1)污染物质的扩散迁移
污染物质从污染源排放进人环境中，由于存在的浓度 梯度，污染物质必然在环境中发生扩散，从污染源的高浓 度区域向周围的低浓度区域扩散。在不受任何其他环境因 子影响的条件下，扩散过程依赖于污染物质的分压差或者 浓度差.污染物进人环境后,作用于污染物的环境因素很多, 影响污染物扩散的因素主要是环境介质的运动。污染物质 在不同类型的介质中扩散度有显著的差别,一般而言,在空 气中扩散度比水中的扩散度大得多，在固体中的扩散则更 难，扩散度以扩散系数表示。
环境微生物修复技术主要由三方面的内容组成： ① 利用土著微生物代谢能力的技术； ② 活化土著微生物分解能力的方法； ③ 添加具有高速分解难降解化合物能力的特定微生
物(群)的方法。
9.2污染环境微生物 修复的机理
受污染的环境中有机物主要是通过微生物的代 谢活动将其降解转化。因此，在微生物修复中首先 需考虑适宜微生物的来源及其应用技术。其次，微 生物的代谢活动需在适宜的环境条件下才能进行， 因此我们必须人为提供适于微生物起作用的条件， 以强化微生物对污染环境的修复作用。
微生物降解有机物有两种方式：第一，通过微生物 分泌的胞外酶降解；第二，污染物被微生物吸收到微生 物细胞内后，由胞内降解。微生物从胞外环境中吸收摄 取物质的方式主要有主动运输，被动扩散，促进扩散， 基团扩散，基团转位，胞饮作用等。
①主动运输:微生物在生长过程中所需要的各种营 养物质主要以主动运输的方式进入细胞内部。主动运输 需要消耗能量，也需要载体蛋白的参与。
②被动扩散:扩散的速度取决于细胞膜两边该物质 浓度差,不消耗能量。
③促进扩散:在运输过程中不需要消耗能量 ,运输速 度取决于细胞膜内外两边的浓度差，但促进扩散需要借 助于位于细胞膜上的一种载体蛋白参与物质运输。
④基团转位:是另一类类型的主动运输，在物质运输 过程中，除了物质分子发生化学变化外，其他特点都与 主动运输相同。
①脂肪族和环状化合物较芳香族化合物容易被生物 降解。
②不饱和脂肪族化合物一般是可生物降解的，但有 些不饱和矜肪族化合物（如苯代亚乙基化合物）有相对 不溶性，影响生物降解的程度。如果有机化合物分子的 主链上除碳元素外还有其他元素粉，就会增加对生物降 解的抵抗力。
③有机化合物分子的大小对生物降解能力有重要 影响。聚合物和复合物的分子能抵抗生物降解。
环境生物化学第九章
9 污染环境微生物修复的 生物化学原理
9.1污染环境微生物 修复概念
微生物修复是利用微生物催化降解有机 污染物，从而修复被污染环境或消除环境中 的污染物的一个受控或自发进行的过程，这 是狭义的定义。也可以表述为：微生物修复 是利用土著的、引入的微生物和微生物制剂 及其代谢过程，或其产物进行的消除或富集 有毒物的生物学过程。