10第五章-污染土壤生物修复-共68页.ppt

酰胺酯酶水解的通式 除草剂敌稗的水解 酰胺类除草剂由美国孟山都公司开发： 防治禾本科杂草的效果好 以土壤处理为主 持效期长 植物体内分解快 利用吸收和传导差异、体内降解差异等方式的选择作用 * 精品课件资料 去毒作用—羟基化作用 苯环或脂肪链上发生羟基化，使OH取代H而使毒物失去毒性。 RH→ROH * 精品课件资料 去毒作用—脱卤作用 氢代脱卤 羟代脱卤 氢卤同时 通过脱卤素酶的作用，卤原子被其他的元素或基团取代，降低污染物的毒性 还原脱卤 氧化脱卤 脱氢脱卤 * 精品课件资料 代表性脱卤去毒作用 * 精品课件资料 去毒作用—去烃基作用 有的农药含有和S、N、O等原子相连的烃基，微生物能脱去这些烃基，使其毒性下降。 * 精品课件资料 去甲基或去烷基作用 许多杀虫剂含有甲基或烷基,这些烷基与N、O、S相连，在微生物的作用下，会脱去这些基团，变为无毒 * 精品课件资料 去毒作用—甲基化作用 对一些酚类加入甲基，可以使其钝化。 ROH →ROCH3 OCH3 五氯酚的甲基化 * 精品课件资料 去毒作用—硝基还原作用 一些硝基化合物都具有生物毒性，将硝基还原为氨基能降低其生物毒性。 RNO2 →RNH2 * 精品课件资料 去毒作用—去氨基作用 某些有机化合物的生物活性位点是氨基，去氨基作用则能使其失去生物活性。 * 精品课件资料 去毒作用—醚键断裂作用 苯氧羧酸类除草剂含有醚键，醚键断裂能消除其植物毒性。 * 精品课件资料 去毒作用—腈转化为酰胺 苯氧羧酸类除草剂含有醚键，醚键断裂能消除其植物毒性。 * 精品课件资料 去毒作用—轭合作用 有毒物质和生物体内的一些代谢产物和小分子物质发生合成反应，使以有毒物质毒性降低的现象为轭合作用。 动物产生金属硫蛋白与重金属结合 植物产生植物络合素合重金属结合 一些微生物体内葡萄糖和芘结合 * 精品课件资料 微生物激活作用 有毒物质 结构变化 彻底分解为CO2＋H2O 毒性增加 毒性不变 毒性降低 激活作用 去毒作用 * 精品课件资料 无毒化合物 致癌物 致畸物 致突变物 急性毒物 毒植物素 抗菌素 激活作用及其特点 迅速矿化 缓慢矿化 持久性 活化 * 精品课件资料 激活作用可以发生在微生物活跃的土壤、水和其他任何环境。产生的产物可能是短暂的，是矿化过程的中间产物，也可能持续时间很长，甚至引起环境问题 激活作用的结果是生物合成致癌物、致畸物、致突变物、神经毒物、毒植物素、抗菌素等 * 精品课件资料 激活反应—脱卤作用 三氯乙烯（TCE）在微生物的作用下能脱卤生成氯乙烯，氯乙烯是强致癌物质；TCE在甲烷营养的培养物中不进行脱卤反应，不形成氯乙烯，而是形成氯乙醛，氯乙醛既是强致癌物质，又有急性毒性，如果和乙醇等饮料一起摄入会立即失去知觉。 Cl3C＝CHO ←Cl2C＝CHCl →ClHC＝CH2 * 精品课件资料 激活反应—形成亚硝胺 亚硝胺是很强的致癌、致畸和致突变物，亚硝胺的形成是仲胺的N－亚硝化作用，形成高毒性的N－亚硝基化合物。 * 精品课件资料 激活反应—环氧化作用 微生物能使一些带双键的化合物形成环氧化物，使其毒性增加，如一些农药的产物比母体的动物毒性更大。 * 精品课件资料 激活反应—硫代磷酸酯转为磷酸酯 * 精品课件资料 激活反应—硫醚的氧化 * 精品课件资料 涕灭威 甲拌磷 乙拌磷 * 精品课件资料 激活反应—酯的水解 一些除草剂被植物吸收后进入植物体内，在水解酶的作用下，生成游离酸，才能发挥作用。如禾草灵和新燕灵等。 * 精品课件资料 第五章 污染土壤的生物（微生物）修复 * 精品课件资料 生物修复(bioremediation)是通过利用营养和其他化学品来激活微生物，使它们能够快速分解和破坏污染物。作用的原理是通过土著微生物或外源微生物提供最佳的营养条件及必需的化学物质，保持其代谢活动的良好状态。 * 精品课件资料 生物修复的类型 In situ Bioremediation 原位生物修复 Bioventing 生物通风 In situ biodegradation 原位生物降解 Biostimulation 生物刺激 Biosparging 生物注射 Bioaugmentation 生物强化 Natural Attenuation 自然衰减 Ex situ Bioremediation 异位生物修复 Land farming 土地整理/土地耕作 Composting 堆肥 Biopiles 生物堆肥 Bioreactors 生物反应器 * 精品课件资料 异位生物修复 异位生物修复是指将被污染介质(土壤、水体)搬动或输送到它处进行的生物修复处理，但这里的搬动和输送是低限底的、而且更强调人为控制和创造更加优化的降解环境 此方法有更多的人为调控