张多 高环多环芳烃的降解
1.2 高环多环芳烃
通常认为含有4个以上苯环的多环芳烃为高 环多环芳烃,高环多环芳烃在性质上与低环多环 芳烃有着很大的区别,例如,低环多环芳烃对水 生有机物有显著的急性毒副作用,而高环多环芳 烃没有该作用,表现出的是致癌作用;随着苯环 数的增加,多环芳烃的挥发性降低;此外,高环 多环芳烃比起低环多环芳烃来,降解更为困难。
3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生 物降解与修复技术
3.2微生物降解高环多环芳烃的机理
3.2.1 以高环多环芳烃为唯一碳源和 能源的代谢机理 3.2.2 高环多环芳烃的共代谢机理
3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生 物降解与修复技术 3.2微生物降解高环多环芳烃的机理
3.2.2 高环多环芳烃的共代谢机理
2.高环多环芳烃在土壤、水体中的存在状态及分布
大气中多环芳烃以气、固两种形式 存在,其中2-3环的多环芳烃主要以气态 形式存在,4环多环芳烃在气态、颗粒态 中的分配基本相同,高环的多环芳烃则 绝大部分以颗粒态形式存在,而大气中 的颗粒物最终通过沉降和降水流向土壤 和水体,所以土壤和水体是高环多环芳 烃的主要归宿。
2.高环多环芳烃在土壤、水体中的存在状态及分布
2.1高环多环芳烃在土壤中的存在状态及分布
高环多环芳烃由于具有很强的亲 脂性,与有机碳有较高的亲和性,在 土壤中的含量与有机碳含量正相关, 因此有机碳含量高的土壤如泥炭土和 森林土壤通常含有较高的高环多环芳 烃。
2.高环多环芳烃在土壤、水体中的存在状态及分布
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1.高环多环芳烃 1.1多环芳烃 1.2高环多环芳烃 2.高环多环芳烃在土壤、水体中的存在状态及分布 2.1高环多环芳烃在土壤中的存在状态及分布 2.2高环多环芳烃在水体中的存在状态及分布 3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生物降解与修复技术 3.1高环多环芳烃的修复方法比较 3.2微生物降解高环多环芳烃的机理 3.3高环多环芳烃降解菌的分类 3.4土壤、水体中的高环多环芳烃微生物修复技术 3.5微生物降解高环多环芳烃的强化措施 4.结语
1.2 高环多环芳烃
近年来,高环多环芳烃因其化 学结构复杂、电子云密度高、很难 被氧化,而且水溶性差、热稳定性 强、固水分配系数高、生物可利用 性低,从而倍受环境科学家的关注。
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1.高环多环芳烃 1.1多环芳烃 1.2高环多环芳烃 2.高环多环芳烃在土壤、水体中的存在状态及分布 2.1高环多环芳烃在土壤中的存在状态及分布 2.2高环多环芳烃在水体中的存在状态及分布 3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生物降解与修复技术 3.1高环多环芳烃的修复方法比较 3.2微生物降解高环多环芳烃的机理 3.3高环多环芳烃降解菌的分类 3.4土壤、水体中的高环多环芳烃微生物修复技术 3.5微生物降解高环多环芳烃的强化措施 4.结语
3.4.1原位微生物修复技术 对于土壤来说,原位微生物修复技术是指不改变 污染土壤的位臵,通过加入N、P等无机营养物或供氧, 促进土著微生物或外加特异微生物对有机污染物的降 解。一般主要用于亚表面土壤的优化,主要包括生物 通风修复、生物强化修复、土地耕作和化学活性栅修 复。
3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生 物降解与修复技术 3.4土壤、水体中的高环多环芳烃微生物修复技术
3.4.1原位微生物修复技术 对于水体来说,原位微生物修复技术是指不疏浚 而直接对底泥进行处理,如向水体投加高效降解菌, 同时配以输氧剂和营养物,让其分解底泥中的高环多 环芳烃。
3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生 物降解与修复技术 3.4土壤、水体中的高环多环芳烃微生物修复技术
3.4.2异位微生物修复技术 当原位微生物修复方法难以满足需要时,异位微生 物修复成为选择。土壤的异位微生物修复技术主要包 括预制床法、堆肥式修复和反应器修复,目前已有研 究表明,生物泥浆反应器的污染物降解速率是其他修 复技术的10倍以上;
微生物的共代谢是指:只有在初级能源物质存在时,才能进 行的有机化合物的生物降解过程,提供碳源和能源的物质称为共 代谢底物。在共代谢过程中,微生物通过酶催化作用降解某些能 维持自身生长的物质时,同时降解某些非微生物生长的必需物质。
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1.高环多环芳烃 1.1多环芳烃 1.2高环多环芳烃 2.高环多环芳烃在土壤、水体中的存在状态及分布 2.1高环多环芳烃在土壤中的存在状态及分布 2.2高环多环芳烃在水体中的存在状态及分布 3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生物降解与修复技术 3.1高环多环芳烃的修复方法比较 3.2微生物降解高环多环芳烃的机理 3.3高环多环芳烃降解菌的分类 3.4土壤、水体中的高环多环芳烃微生物修复技术 3.5微生物降解高环多环芳烃的强化措施 4.结语
1.1多环芳烃
多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,简称PAHs)作为一种持久性有机污染 物,在环境中分布广泛,主要来源于人类活动和能源 利用过程,具有极强的致癌、致突变和致畸性,并极 易在环境中累积且通过食物链传递在动、植物体内逐 级富集,对人类健康和生态环境有极大的威胁。其中 16种多环芳烃已被美国环保局列入优先控制有机污染 物黑名单中,我国也把多环芳烃列入环境优先监测的 污染物黑名单中。
土壤 、水体中高环多环芳烃 污染的微生物降解与修复技术
姓名:张多 学号:3106897 指导教师:洪喻
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1.高环多环芳烃 1.1多环芳烃 1.2高环多环芳烃 2.高环多环芳烃在土壤、水体中的存在状态及分布 2.1高环多环芳烃在土壤中的存在状态及分布 2.2高环多环芳烃在水体中的存在状态及分布 3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生物降解与修复技术 3.1高环多环芳烃的修复方法比较 3.2微生物降解高环多环芳烃的机理 3.3高环多环芳烃降解菌的分类 3.4土壤、水体中的高环多环芳烃微生物修复技术 3.5微生物降解高环多环芳烃的强化措施 4.结语
生物修复 植物修复 微生物修 复
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1.高环多环芳烃 1.1多环芳烃 1.2高环多环芳烃 2.高环多环芳烃在土壤、水体中的存在状态及分布 2.1高环多环芳烃在土壤中的存在状态及分布 2.2高环多环芳烃在水体中的存在状态及分布 3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生物降解与修复技术 3.1高环多环芳烃的修复方法比较 3.2微生物降解高环多环芳烃的机理 3.3高环多环芳烃降解菌的分类 3.4土壤、水体中的高环多环芳烃微生物修复技术 3.5微生物降解高环多环芳烃的强化措施 4.结语
1.1多环芳烃
1.1.3多环芳烃的危害
(1)强的致癌、致突变及致畸性
(2)光致毒效应 (3)对微生物生长的强抑制作用
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1.高环多环芳烃 1.1多环芳烃 1.2高环多环芳烃 2.高环多环芳烃在土壤、水体中的存在状态及分布 2.1高环多环芳烃在土壤中的存在状态及分布 2.2高环多环芳烃在水体中的存在状态及分布 3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生物降解与修复技术 3.1高环多环芳烃的修复方法比较 3.2微生物降解高环多环芳烃的机理 3.3高环多环芳烃降解菌的分类 3.4土壤、水体中的高环多环芳烃微生物修复技术 3.5微生物降解高环多环芳烃的强化措施 4.结语
2.1高环多环芳烃在水体中的存在状态及分布
多环芳烃在水体中呈三种状态: 吸附在悬浮性固体上;溶解于水;呈 乳化状态。而高环多环芳烃由于在水 中的溶解度很小,主要是从水中分配 到生物体内或沉积物即底泥中,因此, 底泥成了高环多环芳烃的蓄积库。
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1.高环多环芳烃 1.1多环芳烃 1.2高环多环芳烃 2.高环多环芳烃在土壤、水体中的存在状态及分布 2.1高环多环芳烃在土壤中的存在状态及分布 2.2高环多环芳烃在水体中的存在状态及分布 3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生物降解与修复技术 3.1高环多环芳烃的修复方法比较 3.2微生物降解高环多环芳烃的机理 3.3高环多环芳烃降解菌的分类 3.4土壤、水体中的高环多环芳烃微生物修复技术 3.5微生物降解高环多环芳烃的强化措施 4.结语
3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生 物降解与修复技术 3.4土壤、水体中的高环多环芳烃微生物修复技术
3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生 物降解与修复技术 3.2微生物降解高环多环芳烃的机理
3.2.1 以高环多环芳烃为唯一碳源和能源的代谢机理
通常认为低环多环芳烃类化合物的微生物降解采用这种代 谢方式,但目前已发现一些微生物以高环多环芳烃作为唯一碳源 和能源进行代谢,如分枝杆菌属和革兰氏阳性细菌可以以芘和荧 蒽为唯一碳源和能源。
1.1多环芳烃
1.1.2多环芳烃的形成机理 一般认为,有机物在热分解过程中,在高温缺 氧的条件下,热裂解产生形成多环芳烃基本微粒— 碳氢自由基或碎片。这些小的极为活泼的微粒,在 高温下又立即合成热力学稳定的非取代的多环芳烃, 如焦炭生产过程是煤炭干馏过程,煤炭在隔绝空气、 高温的条件下经过复杂的裂解和聚合作用会生成多 环芳烃。
16种多环芳烃的结构
1.1多环芳烃
1.1.1多环芳烃的定义 多环芳烃是指分子中含有两个或两个以上苯环 的碳氢化合物,可分为芳香稠环型和芳香非稠环型。 芳香稠环是指分子中相邻的苯环至少有两个共用的 碳原子的碳氢化合物,如萘、菲、蒽、芘。芳香非 稠环型是指分子中相邻的苯环之间只有一个碳原子 相连化合物,如联苯、三联苯,目前环境污染研究 中的多环芳烃一般指芳香稠环型。
在高环多环芳烃的诱导下,在微生物分泌的单加氧酶或双加 氧酶的催化作用下,把氧加到苯环上,形成C-O键,再经过加氢、 脱水等作用使C-C键断裂,苯环数减少。其中,细菌产生双加氧 酶,真菌产生单加氧酶。不同的途径有不同的中间产物,但普遍 的中间产物是邻苯二酚、2,5-二羟基苯甲酸和3,4-二羟基苯甲 酸。
3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生 物降解与修复技术
3.1高环多环芳烃的修复方法比较 目前去除高环多环芳烃的常 规方法主要包括UV光解法、吸 附法、高级氧化法、超声分解 法以及生物修复法 。
3.土壤、水体中高环多环芳烃污染的微生 物降解与修复技术