5）细胞内代谢

从以上过程分析，我们发现影响微生物降解有机污染物的因素有如下几个方面： 微生物本身、污染物的种类、环境因素、污染物的化学结构。

其中，微生物本身包括微生物的代谢活性、微生物的适应性。污染物的种类包括可生物降解物质和难生物降解的物质。环境因素包含温度、PH值、营养、底物浓度、其他因素。污染物的化学结构中有取代基的种类位置数目、分子量的大小和分子结构的复杂程度等等。 2.1.1有机污染物的降解动力学

有机污染物降解又称BOD降解。水体中有机污染物因氧化分解而发生的衰减变化过程。它是水体污染物发生化学或生物化学转化反应中最常见和最重要的一种，也是可为人们利用的自净作用。在有机物氧化降解时，将消耗水体中的溶解氧，当水体中的耗氧速率大于供氧速率时，水体将出现缺氧，以致使厌氧微生物大量繁殖，水体中可生成甲烷气等发臭气体，使鱼类乃至原生动物死亡。 有机污染物的降解取决于该污染物的可降解特性（通常以降解速率系数表示）和降解过程所经历的时间：

一般按一级反应动力学表示，即ct=c0e-kt式中：c0、ct为t=0和t=t时有机污染物的浓度；K为有机污染物的降解速率系数；t为降解经历时间。有机污染物的综合指标BOD的降解，可分为两个阶段，第一阶段为CBOD的降解，第二阶段为NBOD的硝化，它们的降解过程可表达为式中：Lt、Ln为t时的CBOD和NBOD浓度；L0、L0（N）为t=0时的CBOD和NBOD浓度；K1、KN为CBOD和NBOD的耗氧速率系数；t为经历时间。 2.2有机污染物微生物修复案例分析

有机污染物微生物修复广泛应用于固废、大气、土壤、水体中。其中由于在水体中的流动性导致其危害面更广。我们早在80年代就开始研究与应用微生物有机污染物的修复啊，迄今为止，微生物修复的应用技术已经发展成熟，但是它还是有很大的发展空间，得到各方面的广泛重视。

微生物修复主要有以下几个方面的广泛应用：

固体废弃物中：好氧堆肥、厌氧堆肥、卫生填埋、发酵法； 气体中：生物洗涤法、生物过滤法；

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在水体中的应用更是广泛：好氧处理中的活性污泥法、生物膜法、酵母处理含酚废水技术、微污染水源的处理技术。联合处理中的水解-好氧处理工艺、间歇式活性污泥法、光合细菌法、厌氧处理技术。生态处理技术中的氧化塘、湿地生态处理技术等等。

案例一：水源水微污染物的微生物处理技术

对于有机物污染比较高的水源水一般采用生物膜法进行预处理再用物理化学的方法进行处理和消毒。国内外一般采用臭氧-生物活性炭工艺。法国的里昂水厂采用的就是微生物膜法处理技术 处理的流程为：

原水 预臭氧化 砂虑 颗粒活性碳滤 二次臭氧化 后氯化 供水 微生物在其中的作用为：氧化分解水中的有机污染物，特别是难生物降解的高分子有机污染物，降低活性碳的负荷，防止水体发臭。

影响因素主要有以下几个方面：水温，处理水量，原水耗氧量，臭氧投加量。其中水温与臭氧投加量是重要的控制因素，因为这两方面是微生物的生长、代谢和增殖过程的主要影响因素，影响着微生物处理水效果的好坏。 案例二 石油污染的微生物修复

目前环境中烃类化合物污染的主要来源是石油污染，石油开采、运输、加工、使用过程均可对环境造成污染；油轮失事、油田漏油、喷井等使大面积海域或土地受严重的污染。海洋表面的石油经扩散、挥发、乳化、沉淀后，部分可能受紫外线作用而发生光分解，但速度很慢。

石油降解微生物广泛分布于自然界。微生物可在1～2周内形成细菌群落，2～3月内石油被分解消失。石油降解微生物目前已知有100余属，200多种，分属于细菌、放线菌、霉菌、酵母和藻类。

石油降解微生物分为以下几种：

细菌：假单胞菌属(G-)、黄杆菌属、棒杆菌属、无色杆菌属、不动杆菌属、小球菌属、弧菌属、蓝细菌等

放线菌：洛卡氏菌属和分支杆菌属，但对烃类降解不彻底，有中间产物积累。 真菌：有枝孢霉、曲霉、青霉等属的菌株；酵母有假丝酵母属（Candida），红酵母属、球拟酵母属中的菌。

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石油污染的微生物修复机理：

烷烃的分解过程是逐步氧化，微生物攻击链烷的末端（次末端）甲基，由加氧酶催化生成相应的醇、醛（酮）和酸（酯），而后经β-氧化，形成短链脂肪酸和乙酰CoA进入三羧酸循环。

图1 环烷烃降解途径

芳香烃被微生物降解时，如有侧链，一般先从侧链开始氧化。然后发生芳香环的氧化：由加氧酶氧化为邻苯二酚（儿茶酚），二羟基化的芳香环再氧化，邻位或间位开环（如苯）。多环芳烃的生物降解，现先是一个环二羟基化、开环，然后第二个环以同样的方式降解。

石油污染的治理方法主要有两种： 1、加入具有高效降解能力的菌株

2、改变环境因子，促进微生物的代谢能力。

目前石油污染的生物修复主要是通过改变环境因素，如加入营养盐-肥料或改变污染环境通气状况，以提高微生物的代谢能力，氧化降解污染物，或引入培养的降解菌株

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美国阿拉斯加州石油泄漏造成海洋污染事件

美国埃克森公司“瓦尔德斯号”油轮在阿拉斯加州威廉王子湾搁浅，并向附近海域泄漏了近3.7万吨原油 ，这起美国历史上最严重的海洋污染事件使阿拉斯加州沿岸几百公里长的海岸线遭到严重污染，并导致当地的鲑鱼和鲱鱼资源近于灭绝，几十家企业破产或濒于倒闭。

应急小组首先采取的措施采取的是用刮油器将水中的浮油收集起来，然后进行实地修复：加入营养盐。

营养盐的要求：其形式必须易于被微生物吸收；不受潮汐、风暴的影响；对土著微生物无毒。

选用亲油性肥料：EAP22TM，其中氮源是含尿素的油酸，磷源是三磷酸酯。于1989年第一次向海域投加了，氮磷营养，两周后表层海岸是有明显降除。又经过1-2周底层石油去除，泄漏事故16个月之后定量分析表明60%-70%的石油被降解。

影响微生物降解石油的因素： 1、油的物理状态

石油降解菌主要生长与作用在油-水界面。水体中又能散开成薄膜，微生物利用的表面积大，而在土壤中比较难降解。

2、温度

0到70摄氏度环境中可分离石油降解菌，一般来说，环境中烃类降解与温度成正相关。

3、营养物质

大量实践证明，在众多漏油事件当中，N与P含量常严重地限制了微生物对石油的降解。施入氮和磷常可促进石油降解，适宜的比例为C:N:P=100:10:1。

4、氧气

石油中各个组分完全矿化为二氧化碳和水需要一定的氧。石油在厌氧条件下降解比有氧是要低几个数量级。

5、共代谢作用及抑减效应 6、水分

石油烃在土壤中的降解与土壤中的水分的含量有一定的关系，土壤过分干燥

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