微生物怎么分解有机污染物

❶ 如何降解水中有机污染物

前采用的处理方法主要有：

1、氧化吸附法：

高浓度废水稀释后用煤粉进行初步混凝、吸附处理，然后用Fenton试剂催化氧化和酸性凝聚，再用煤粉混凝、吸附。

2、焚烧法：

焚烧法适用于处理高浓度有机废水。预处理后的废水经加压、过滤、计量后送至炉拱上方，由高压空气雾化专用喷嘴喷入炉膛蒸发焚烧。该法在保证锅炉安全运行的条件下，能对高浓度有机废水彻底处理，其优点是初投资省、运行费用低。

3、吸附法：

吸附法是用具有很强吸附能力的固体吸附剂，使废水中的一种或数种组分富集于固体表面的方法。常用的吸附剂有活性炭和树脂，活性炭再生和洗脱困难；树脂吸附具有适用范围广，不受废水中无机盐的影响，吸附效果好，洗脱和再生容易，性能稳定等优点。

4、SBR处理：

SBR污水处理工艺是现代活性污泥法的一种类型，它是在一个设有曝气及搅拌装置的反应器内，按照预定的程序，进行充水、生化反应、沉淀、排水、闲置等过程的操作。这种方法是利用微生物降解有机物，但大部分高浓度的工业有机废水可生化性很差，所以该方法在高浓度工业有机废水处理方面应用前景有限。

(1)微生物怎么分解有机污染物扩展阅读：

生化法降解原理：

有机污染物首先通过物理沉降，形成沉淀。然后会被水中的细菌等微生物分解，分解为无机物，也就是一些矿质元素，这些物质又会被水中的藻类等自养型生物所利用。

具体过程是靠微生物的代谢功能、醛等，转化成简单的有机物，例如有机酸，首先由产酸菌等细菌将复杂的大分子有机物进行水解，使有机底物得到降解、醇，产生甲烷和二氧化碳等，或者有机物被水解成无机物；然后产甲烷菌将这些有机物作为营养物质，进行厌氧发酵反应。

❷ 怎样利用微生物处理废水

废水生物处理法

随着工业的发展，污水成分已愈来愈复杂。某些难降解的有机物质和有毒物质，需要运用微生物的方法进行处理，污水具备微生物生长和繁殖的条件，因而微生物能从污水中获取养分，同时降解和利用有害物质，从而使污水得到净化。废水生物处理是利用微生物的生命活动，对废水中呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用，从而使废水得到净化的一种处理方法。废水生物处理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管理方便可靠和无二次污染等显着优点而备受人们的青睐。

定义

利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物的一种方法，亦称废水生物化学处理法，简称废水生化法。由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染难处理等缺点，经过多年的探索和研究，生物治理技术日益受到人们的重视。随着耐重金属毒性微生物的研究进展，采用生物技术处理电镀重金属废水呈现蓬勃发展势头，根据生物去除重金属离子的机理不同可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。

特点

1、用生物方法去除有机物最经济；

2、90%废水处理工艺属于生物处理工艺；

3、水中氨氮用生物处理方法去除最有效；

4、绝大多数工业废水也是以生物处理方法为主

分类

生物化学法

生物化学法指通过微生物处理含重金属废水，将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用，将硫酸盐还原成H2S，废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除，同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明，生物化学法处理含Cr6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理，结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子，在铜质量浓度为246.8 mg/L的溶液，当pH为4.0时，去除率达99.12%。[2]

生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外，具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成，分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止，对重金属有絮凝作用的约有十几个品种，生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好，且生长快、易于实现工业化等特点。此外，微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。[2]

生物吸附法

生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子，再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子，有些细菌在生长过程中释放的蛋白质，能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点，已经被广泛应用。[2]

需氧生物处理法

利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法。生活污水中的典型有机物是碳水化合物、合成洗涤剂、脂肪、蛋白质及其分解产物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。这些有机物可按生物体系中所含元素量的多寡顺序表示为 COHNS。

生物体系中这些反应有赖于生物体系中的酶来加速。酶按其催化反应分为：氧化还原酶：在细胞内催化有机物的氧化还原反应，促进电子转移，使其与氧化合或脱氢。可分为氧化酶和还原酶。氧化酶可活化分子氧，作为受氢体而形成水或过氧化氢。还原酶包括各种脱氢酶，可活化基质上的氢,并由辅酶将氢传给被还原的物质,使基质氧化，受氢体还原。水解酶：对有机物的加水分解反应起催化作用。水解反应是在细胞外产生的最基本的反应，能将复杂的高分子有机物分解为小分子，使之易于透过细胞壁。如将蛋白质分解为氨基酸，将脂肪分解为脂肪酸和甘油，将复杂的多糖分解为单糖等。此外还有脱氨基、脱羧基、磷酸化和脱磷酸等酶。

许多酶只有在一些称为辅酶和活化剂的特殊物质存在时才能进行催化反应，钾、钙、镁、锌、钴、锰、氯化物、磷酸盐离子在许多种酶的催化反应中是不可缺少的辅酶或活化剂。

在需氧生物处理过程中，污水中的有机物在微生物酶的催化作用下被氧化降解，分三个阶段：第一阶段，大的有机物分子降解为构成单元──单糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二阶段中，第一阶段的产物部分地被氧化为下列物质中的一种或几种：二氧化碳、水、乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸(或称 α-氧化戊二酸)或草醋酸（又称草酰乙酸）。第三阶段（即三羧酸循环，是有机物氧化的最终阶段）是乙酰基辅酶A、α－酮戊二酸和草醋酸被氧化为二氧化碳和水。有机物在氧化降解的各个阶段，都释放出一定的能量。

在有机物降解的同时，还发生微生物原生质的合成反应。在第一阶段中由被作用物分解成的构成单元可以合成碳水化合物、蛋白质和脂肪，再进一步合成细胞原生质。合成能量是微生物在有机物的氧化过程中获得的。

厌氧生物处理法

主要用于处理污水中的沉淀污泥，因而又称污泥消化，也用于处理高浓度的有机废水。这种方法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解，最后产生甲烷和二氧化碳等气体，这些气体是有经济价值的能源。中国大量建设的沼气池就是具体应用这种方法的典型实例。消化后的污泥比原生污泥容易脱水，所含致病菌大大减少，臭味显着减弱，肥分变成速效的，体积缩小，易于处置。城市污水沉淀污泥和高浓度有机废水的完全厌氧消化过程可分为三个阶段（见图）。在第一阶段,污泥中的固态有机化合物借助于从厌氧菌分泌出的细胞外水解酶得到溶解，并通过细胞壁进入细胞中进行代谢的生化反应。在水解酶的催化下，将复杂的多糖类水解为单糖类，将蛋白质水解为缩氨酸和氨基酸，并将脂肪水解为甘油和脂肪酸。第二阶段是在产酸菌的作用下将第一阶段的产物进一步降解为比较简单的挥发性有机酸等，如乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机酸，以及醇类、醛类等；同时生成二氧化碳和新的微生物细胞。

反应原理

第一、二阶段又称为液化过程。第三阶段是在甲烷菌的作用下将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳，因此又称为气化过程，其反应可用下式表示：

一些有机酸或醇的气化过程举例如下：

乙酸：

CH3COOH─→CO2+CH4

丙酸：

4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4

甲醇：

4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O

乙醇：

2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4

为了使厌氧消化过程正常进行，必须将温度、pH值、氧化还原电势等保持在一定的范围内，以维持甲烷菌的正常活动，保证及时地和完全地将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷。

生物化学反应的速度直接受温度的影响。进行厌氧消化的微生物有两类：中温消化菌和高温消化菌。前者的适应温度范围为17～43℃，最佳温度为32～35℃；后者则在50～55℃具有最佳反应速度。

近年来，厌氧消化处理法发展到应用于处理高浓度有机废水，如屠宰场废水、肉类加工废水、制糖工业废水、酒精工业废水、罐头工业废水、亚硫酸盐制浆废水等，比采用需氧生物处理法节省费用。

利用生物法处理废水的具体方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地处理系统和污泥消化等

❸ 生物净化法

生物净化法是利用微生物处理被污染地下水的方法。生活在需氧或厌氧环境中的特殊微生物，能将有机污染物降解为CO₂和H₂O，而污染物充当了生物生长的重要碳源。微生物治理技术由于效果好、投资省、不产生二次污染、净化彻底而受到人们的推崇。

在地下水污染晕中，微生物降解具有明显的分带性。在污染严重的区域，由于水中溶解氧含量很低，呈还原性质，因此称为“还原带”。反硝化细菌、贝氏菌属、丝硫细菌等微生物通常活动于该带中。在“还原带”下游的一定区域，由于大部分有机污染物已被降解，生化降解作用明显减弱，来自土壤空气及地面入渗水所携带的氧气不再被大量消耗，因此该带已具有氧化性质，称为“氧化带”。在“氧化带”及“还原带”之间还存在一个“过渡带”，其中可断续地测到溶解氧。过渡带中特有的细菌是铁细菌、纤毛细菌与嘉氏铁杆菌，它们可使二价铁转为三价铁，从而使可溶的二价铁产生淀析现象。

微生物靠降解污染物而获得自身生长繁殖所必需的碳源和能源。当水中的养分供应由于污染而增加，微生物的数量也会迅速增加，从而加快了污染物的降解速度。在掌握了地下水污染带的分布特征、污染物质的性质、污染程度和污染范围后，针对要净化的污染物，可利用生物净化井人工注入专门培养、驯化的细菌；也可通过地下曝气或通入氧气提高污染带中溶解氧的含量，促进微生物的生长繁殖，强化生物活性，加快微生物对污染物的降解与转化。需要注意的是，在投放菌种之前，要确保掌握治理区的环境条件、地质和水文地质条件、地下水动态及水体的物理和化学性质，以保证微生物治理的有效性和可靠性。

图5-3-1 典型现场生物治理系统

图5-3-1表示了一种典型的现场生物治理系统。利用抽水井将污染地下水抽至地表面，在地面与氧气和营养剂（N，P）等混合后重新注入污染的含水层中，在人工流场的控制下，实现对污染含水层连续不断地净化。这一净化系统在美国部分地区的汽油泄漏治理中已获得了相当的成功，碳氢化合物的去除率达到70%～80%。该技术的关键在于：查清治理区的地质、水文地质条件；准确确定污染物类型和污染范围、污染物含量；测定有关的水动力学和水化学参数；准确地确定抽、注水量及氧、营养剂的投加量。

❹ 微生物是怎样降解污染物的从酶的角度解释~

有些微生物可以利用这些有毒的有机物，通过酶的催化作用使其氧化为CO2和水，当然，也有些是将它变成无毒的就行了，如铬元素，不同的化合价毒性不同，有些微生物就可以分泌酶到细胞外，将其氧化，降低毒性。

❺ 微生物是如何分解有机物的

微生物是通过调节产生酶，同时改变绝游了孙没细胞膜的通透性，是酶释放到体外，把并凯销有机物水解成基本单位，然后进入细胞膜，进行新陈代谢。

❻ 微生物怎样分解有机物

土壤内含有松散的颗粒、各种有机物、水以及溶于水的各种无机物和空气,有利于微生物的生存,因此是微生物适宜生长和繁殖的基地.土壤微生物主要聚集在表土层中,它们多以微菌落的形式分布在土壤颗粒和有机物表面及植物根际.土壤中存在许多不同功能的微生物类群.
例如,好氧性微生物多生活于土壤表层,并能适应较高浓度的有机养料；而在土壤底层则有较多的好氧、厌氧和兼性厌氧微生物.土壤细菌以异养型为主,这些细菌在1 g土中的总菌数一般可达10的6次方~10的9次方个,生物量超过全部土壤微生物总量的1/4.所以,细菌是土壤微生物中数量最大、功能最多样的类群.真菌主要分布在土壤表面的枯枝落叶层和表土层中,在土壤形成和肥力提高过程中起重要作用.
微生物通过分泌细胞外酶,把底物分解为简单的分子,然后再吸收.细菌通过细胞表面吸收营养物质.真菌可以长出菌丝,穿入难以处理的待分解资源.甚至用一般的酶难以分解的纤维素,真菌菌丝体也能分开其弱的氢键.大多数真菌具有分解木质素和纤维素的酶,它们能分解植物性有机物；而细菌中只有少数具有此能力,但在缺氧和一些极端环境中只有细菌起分解作用.所以细菌和真菌在一起,就能利用自然界绝大多数有机物和许多人工合成的有机物.,2,

❼ 微生物通过什么方式分解有机物

微生物的呼吸作用

微生物通过生物氧化反应获得能量的代谢过程。不同的微生物，能分别利用葡萄糖或其他小分子有机物或无机物为基质，以分子氧或无机物或小分子有机物为最终电子受体，通过生物氧化，获得能量。根据最终电子受体不同，可将微生物的呼吸作用分为有氧呼吸、无氧呼吸和发酵三种类型。

有氧呼吸
以分子氧（O2）为最终电子受体，其中化能异养菌以有机物（主要是葡萄糖）为基质，经糖酵解、三羧酸循环，并经电子传递链将电子传递给O2，获得能量；化能自养菌以无机物为基质，通过无机物的氧化获得能量，例如硝化细菌以氨（NH3）、亚硝化细菌以亚硝酸（NO2-）为基质（见硝化作用）。进行有氧呼吸的微生物大多为好氧菌（需氧菌），部分为兼性厌氧菌。

无氧呼吸
以无机氧化物为最终电子受体。这类微生物生活在缺氧的环境中，以无机物作为有机质氧化的最终电子受体。如反硝化细菌以硝酸（NO3-），反硫化细菌以硫酸（SO4-）为电子受体（见反硝化作用、反硫化作用）。

发酵
以有机物为最终电子受体。亦称无氧呼吸。作为最终电子受体的有机物，通常是基质不完全氧化的中间产物。微生物在无氧条件下，以葡萄糖为基质，通过糖酵解生成丙酮酸，是大多数微生物发酵的共同基础。由于微生物不同，其代谢途径和最终产物也不同，如乙醇发酵、乳酸发酵等。发酵是大多数厌氧菌（除进行无氧呼吸的厌氧菌）获得能量的唯一方式。但这种氧化作用不彻底，只放出部分能量。兼性厌氧菌在缺氧环境中，也通过发酵获得能量。

❽ 微生物对有机污染物有哪些降解作用

微生物对有机污染物降解的作用如下：

1. 耗氧污染物包括糖类、蛋白质、脂肪及其他有机物质（或其降解产物）。在细菌的作用下，耗氧有机物可以在细胞外分解成较简单的化合物。耗氧有机物质通过生物氧化以及其他的生物转化，变成更小、更简单的分子的过程称为耗氧有机物质的生物降解。如果有机物质最终被降解成为二氧化碳、水等无机物质，就称有机物质被完全降解，否则称之为不彻底降解。

2. 原核微生物和真核微生物对多环芳烃的微生物降解都需要氧气的参与，产生氧化酶，加氧酶把氧原子加到C-C键上形成C-O键，再经过加氢、脱水等作用而使C-C键断裂，苯环数减少。多环芳烃苯环的降解取决于微生物产生加氧酶的能力，且由于酶对于多环芳烃的专一性，环境中的多环芳烃的多样性，多环芳烃的降解需要多种微生物的参与。

3. 降解农药的微生物有细菌、真菌、放线菌、藻类等。细菌由于其生化上的多种适用能力以及容易诱发突变菌株从而占了主要的位置。

4. 脂肪和油类是由脂肪酸和甘油合成的醋，由C、H、O三种元素组成。脂肪多来自动物，常温下皇固态；而油多来自植物，常温下呈液态。脂肪和油类比糖类难降解，其降解途径如下。

   ①脂肪和油类水解成脂肪酸和甘油 脂肪和油类首先在细胞外经水解酶催化水解成脂肪酸和甘油：

   ②甘油和脂肪酸转化 甘油的降解与单糖降解类似，在有氧或无氧氧化条件下，均能被一系列的酶促反应转变成丙酮酸。丙酮酸经乙酰辅酶A的酶促反应，在有氧的条件终生成二氧化碳和水，而在无氧的条件下则转变为简单的有机酸、醇和二氧化碳等。

5. 蛋白质的微生物降解 蛋白质的主要组成元素是C、H、O和N，有些还含有S、P等元素。

6. 石油的微生物降解 石油的微生物降解在消除烃环境污染方面，尤其是从水体和土壤中消除石油污染物方面具有重要的作用。

❾ 微生物处理污水的方法

微生物在有氧条件下，吸附环境中的有机物，并将其氧化分解成无机物，使污水得到净化，同时合成细胞物质。微生物在污水净化过程，以活性污泥和生物膜的主要成分等形式存在。
（1）活性污泥法
又称曝气法，是利用含有好氧微生物的活性污泥，在通气条件下，使污水净化的生物学方法。此法是现今处理有机废水的最主要的方法。
所谓活性污泥是指由菌胶团形成菌、原生动物、有机和无机胶体及悬浮物组成的絮状体。在污水处理过程中，它具有很强的吸附、氧化分解有机物或毒物的能力。在静止状态时，又具有良好沉降性能。活性污泥中的微生物主要是细菌，占微生物总数的90％～95％。,并多以菌胶团的形式存在，具有很强的去除有机物的能力，原生动物起间接净化作用。
活性污泥法根据曝气方式不同，分多种方法，目前最常用的是完全混合曝气法。污水进入曝气池后，活性污泥中的细菌等微生物大量繁殖，形成菌胶团絮状体，构成活性污泥骨架，原生动物附着其上，丝状细菌和真菌交织在一起，形成一个个颗粒状的活跃的微生物群体。曝气池内不断充气、搅拌，形成泥水混合液，当废水与活性污泥接触时，污水中的有机物在很短时间内被吸附到活性污泥上，可溶性物质直接进入细胞内。大分子有机物通过细胞产生的胞外酶将其降解成为小分子物质后再渗入细胞内。进入细胞内的营养物质在细胞内酶的作用下，经一系列生化反应，使有机物转化为C02、H2O等简单无机物，同时产生能量。微生物利用呼吸放出的能量和氧化过程中产生的中间产物合成细胞物质，使菌体大量繁殖。微生物不断进行生物氧化，污水中有机物不断减少，使污水得到净化。当营养缺乏时，微生物氧化细胞内贮藏物质，并产生能量，这种现象叫自身氧化或内源呼吸。
曝气池中混合物以低BOD值流入沉淀池。活性污泥通过静止、凝集、沉淀和分离，上清液是处理好的水，排放到系统外。沉淀的活性污泥一部分回流曝气池与未处理的废水混合，重复上述过程，回流污泥可增加曝气池内微生物含量，加速生化反应过程。剩余污泥排放出去或进行其他处理后继续应用。
（2）生物膜法
该法是以生物膜为净化主体的生物处理法。生物膜是附着在载体表面，以菌胶团为主体所形成的粘膜状物。生物膜的功能和活性污泥法中的活性污泥相同，其微生物的组成也类似。净化污水的主要原理是附着在载体表面的生物膜对污水中有机物的吸附与氧化分解作用。生物膜法根据介质与水接触方式不同，有生物转盘法、塔式生物滤池法等。
2.厌氧处理系统
在缺氧条件下，利用厌氧菌(包括兼性厌氧菌)分解污水中有机污染物的方法，又称厌氧消化或厌氧发酵法。因为发酵产物产生甲烷，又称甲烷发酵。此法既能消除环境污染，又能开发生物能源，所以倍受人们重视。污水厌氧发酵是一个极为复杂的生态系统，它涉及多种交替作用的菌群，各要求不同的基质和条件，形成复杂的生态体系。甲烷发酵包括3个阶段：液化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
此法主要用于处理农业和生活废弃物或污水厂的剩余污泥，也可用于处理面粉厂、食品厂、造纸厂、制革厂、酒精厂、糖厂、油脂厂、农药厂或石油化工等工厂废水。

❿ 为何微生物具有降解有机污染物的巨大潜力

1、微生物具有很多有机物的水解酶.（因为它们的酶一般是多种酶组合到一块的符合体,而许多有机物已不是不能降解完成的,需要多种酶共同作用,细菌的多酶复合体很容易就能解决这个问题.
2、有化能自养细菌,腐生、寄生的微生物.
3、微生物的体积与表面积之比较大,与外界进行物质交换的能力很强.依靠芦宏局微生陪让物的代谢功能,使有机底物得到降解,首先由产酸菌等细菌将复杂的大分子有机物进行水解,转化成简单的有机物（有机酸、醇、醛等）；然后产甲绝轿烷菌将这些有机物作为营养物质,进行厌氧发酵反应,产生甲烷和二氧化碳等,或者有机物被水解成无机物.
比如以前说的白色污染,其实也是可以被微生物降解的,只是所需时间太长,大概要好几十年.所以现在所说的“可降解”材料都是指可以在几天内快速降解的材料.