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生物降解過(guò)程在自然環(huán)境變化中的作用淺析

文檔作者：顏崗王成文文檔來(lái)源：中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年10月12日
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生物降解過(guò)程在自然環(huán)境變化中的作用淺析
顏崗?fù)醭晌?
(中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司山東分院山東濟(jì)南250101)
摘要生物降解過(guò)程是指通過(guò)自然界中微生物自身的分解代謝作用．將環(huán)境中的有機(jī)物等分解成無(wú)害的物質(zhì)過(guò)程。微生
物的分解代謝作用對(duì)于環(huán)境中污染物的分解與轉(zhuǎn)化起著非常重要的作用。簡(jiǎn)要介紹微生物降解對(duì)物質(zhì)循環(huán)的研究現(xiàn)狀及發(fā)
展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞生物降解物質(zhì)循環(huán)微生物生態(tài)
中圖分類(lèi)號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672—9064(2016)01—055—02
目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，工業(yè)、農(nóng)業(yè)等有了飛速的發(fā)展，與此
同時(shí)工業(yè)“三廢”、農(nóng)用化肥以及農(nóng)藥、農(nóng)用地膜對(duì)環(huán)境的污
染．嚴(yán)重影響了我國(guó)的生態(tài)環(huán)境．進(jìn)而使得水污染日益嚴(yán)峻、
水資源匱乏、土地質(zhì)量下降、耕地面積銳減，土地荒漠化嚴(yán)重
等等一系列環(huán)境問(wèn)題。在這樣的條件下．人們的身體健康受
到嚴(yán)重的威脅．疾病發(fā)病率急劇上升。環(huán)境破壞已經(jīng)成為一
個(gè)亟待解決的問(wèn)題．
1 生物降解
生物降解(Biodegradation)一般指微生物的分解作用．通
過(guò)微生物自身的有氧呼吸或者無(wú)氧呼吸。．對(duì)環(huán)境中的土
壤、水體系統(tǒng)中的有機(jī)物等可被微生物降解的物質(zhì)的一個(gè)轉(zhuǎn)
化、分解過(guò)程。自然界微生物分解作用．不會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)面
影響。
生物降解研究的內(nèi)容包括生物自身所具有的降解能力．
有機(jī)物降解難易的規(guī)律．水溶性和非水溶性有機(jī)物生物降解
的機(jī)理．以及生物降解的途徑等。。
1．1 影響生物降解的因素
生物降解有機(jī)物的程度與微生物本身特性以及被降解
的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。主要有以下情況”1：
(1)脂肪族和環(huán)狀化合物較芳香化合物容易被生物降解。
(2)不飽和脂肪族化合物一般是可降解的，有機(jī)化合物
主要分子鏈上除碳元素外還有其他元素(如醚類(lèi)、飽和對(duì)氧
氮鯊和叔胺等)．會(huì)增強(qiáng)對(duì)生物降解作用的抵抗力。
(3)有機(jī)化合物分子量的大小對(duì)生物降解能力有重要的
影響。
(4)具有被取代基團(tuán)的有機(jī)化合物．其異構(gòu)體的多樣性
可能影響生物的降解能力。如伯醇、仲醇非常容易被生物降
解．而叔醇則能抵抗生物降解．
(5)增加或去除某一功能團(tuán)會(huì)影響有機(jī)化合物的生物降
解程度。例如羥基或胺基團(tuán)取代到苯環(huán)上．新形成的化合物
比原來(lái)的化合物容易被生物降解．而鹵代作用能抵抗生物降
解。
(6)很多種有機(jī)化合物在低濃度時(shí)完全能被生物降解，
而在高濃度時(shí)．生物的活動(dòng)會(huì)受到毒性的抑制，酚便是一例。
1．2有機(jī)物生物降解途徑
微生物對(duì)環(huán)狀化合物和多環(huán)芳烴的代謝途徑一般有5
種。4：：
(1)微生物所具有的單一氧化酶的催化作用對(duì)有機(jī)質(zhì)的
氧化：
(2)微生物的二羥基化反應(yīng)，是微生物在降解有機(jī)物時(shí)
接受兩個(gè)氧原子的一種催化反應(yīng)過(guò)程：
(3)微生物細(xì)胞的酶的催化作用還原水中氧原子形成羥
基進(jìn)入細(xì)胞基質(zhì)中：
(4)微生物中的雙氧化酶對(duì)苯環(huán)進(jìn)行催化反應(yīng)，取代其
苯環(huán)上的兩個(gè)羥基的反應(yīng)：
(5)微生物對(duì)于帶內(nèi)酯的苯環(huán)的裂解反應(yīng)．是先形成內(nèi)
酯．隨后在水解內(nèi)酯進(jìn)而達(dá)到苯環(huán)裂解。
2物質(zhì)循環(huán)
生物降解過(guò)程在物質(zhì)循環(huán)中起到了非常重要的作用．是
物質(zhì)循環(huán)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)u1。是微生物對(duì)環(huán)境中的物質(zhì)的
自身合成、降解以及轉(zhuǎn)化的過(guò)程．研究生物降解過(guò)程在物質(zhì)
循環(huán)中的作用就是研究微生物在物質(zhì)循環(huán)中的作用。
自然界的物質(zhì)循環(huán)主要包括碳循環(huán)、氮循環(huán)、硫循環(huán)、磷
循環(huán)等[6]。而微生物在這些物質(zhì)循環(huán)中起著非常重要的作用．
是物質(zhì)循環(huán)的鏈接者。
2．1碳循環(huán)
對(duì)于存在于地球上的生物體．碳元素是最基本的構(gòu)成元
素．也是物質(zhì)循環(huán)體系中最重要的一個(gè)循環(huán)過(guò)程。其基本過(guò)
程是動(dòng)植物從大氣中得到碳元素．然后不同級(jí)別的植物體之
間轉(zhuǎn)移．最后由分解者分解回到大氣中E7]。
在地球上光合作用是碳有機(jī)化的最主要方式．光能自養(yǎng)
型的微生物能夠利用CO，還原成有機(jī)化合物．其本質(zhì)是光能
向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化。除了光能自養(yǎng)型的細(xì)菌以外．還有化能自
養(yǎng)型細(xì)菌．其也能將無(wú)機(jī)碳源轉(zhuǎn)化為細(xì)菌自身所需要的有機(jī)
碳源．微生物對(duì)碳源的分解與合成代謝是碳循環(huán)的重要環(huán)
節(jié)．而這一活動(dòng)直接影響大氣中CO，的吸收。
此外．甲烷八疊球菌、醋酸梭菌和熱醋酸梭菌等專(zhuān)性厭
氧菌能在厭氧條件下利用簡(jiǎn)單的有機(jī)物或H，將CO，還原為
CH。、乙酸。而CH。又可以作為甲基菌的碳源而氧化成CO，。
2．2氮循環(huán)
在大自然的環(huán)境中氮素非常豐富．其主要以分子氮、有
機(jī)氮化合物和無(wú)機(jī)氮化合物的形式存在-s]。它是構(gòu)成蛋白質(zhì)
作者簡(jiǎn)介：顏崗(1982～)，男，碩-,5-研究生，工程師，從事市政給排水設(shè)計(jì)工作。

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