环境生物技术课件.pptx

环境生物技术

EnvironmentalBiotechnology;一、环境有关的概念：

;1.环境Environment：;2．环境污染pollution

;3．污染物和废弃物

;5.环境污染的治理与修复：;二、人类的环境与发展问题;1.自然灾害;1.1地震

;;1.2火山

;;1.3海啸

;;1.4龙卷风

;;1.5泥石流

;;2.生态破坏和环境污染;三、我国环境保护的现状;1.空气污染;2.水污染;3.城市污染;4.生态环境;5.土壤污染;当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势，环境保护的压力将进一步加重，由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。据中国社会科学院1998年度调查和估计，我国环境污染和生态破坏造成的经济损失每年超过2000亿元人民币。如何在经济高速发展的同时控制环境污染，改善环境质量，以实现社会经济可持续发展之目标是我国目前亟待解决的重要问题。

;四、生物技术的概念：;五、环境生物技术;1.环境生物技术的研究内容，;2.环境生物技术的应用;（1）解决基因工程菌从实验室进入模拟系统和现场应用过程中，其遗传稳定性、功能高效性和生态安全性等方面的问题；

（2）无害化或无污染生物生产工艺技术研究，如生物制浆、生物絮凝剂、生物冶金等；

（3）生物反应器和固定化技术高效处理废水的工业应用研究；

（4）废物资源化和能源化研究，利用废物生产单细胞蛋白、生物塑料、生物肥料以及甲烷、氢气等；

（5）发展对环境污染物的生理毒性及其对生态影响的检测技术。;(1)生态修复;(2)食物链重建;(3)废水的生物处理;;废水好氧生物处理工程;生物膜法废水处理工艺;生物转盘法处理废水;废水生物脱氮除磷技术;（4）危险性化合物微生物降解;废水好氧生物处理工程;第一节生物处理技术概述;矿化是将有机物完全无机化的过程，是与微生物生长包括分解代谢与合成代谢过程相关的过程。

共代谢通常是由非专一性酶促反应完成的，不导致细胞质量或能量的增加,使有机物得到修饰和转化，但不能使其分子完全分解。;1.好氧生物处理的基本原理

在好氧条件下，有机物在好氧微生物的作用下氧化分解，有机物浓度下降，微生物量增加。微生物将有机物摄入体内后，以其作为营养源加以代谢，代谢按两条途径进行：

合成代谢和分解代谢

;图6-1有机物好氧分解图示;在有机物的好氧分解过程中，有机物的降解、微生物的增殖及溶解氧的消耗这三个过程是同步进行的，也是控制好氧生物处理成功与否的关键过程。;（1）有机物的降解;（2）微生物的增殖;（3）溶解氧的提供

溶解氧是影响好氧生物处理过程的重要因素。

充足的溶解氧供应有利于好氧生物降解过程的顺利进行。

溶解氧的需求量与微生物的代谢过程密切相关。

在不同的好氧生物处理过程和工艺中，溶解氧的提供方式也不同。;2.厌氧生物处理的基本原理

厌氧生物处理是在无氧条件下，利用多种厌氧微生物的代谢活动，将有机物转化为无机物和少量细胞物质的过程。

;（1）厌氧生物分解有机物的过程;■水解阶段

复杂有机物首先在发酵性细菌产生的胞外酶的作用下分解为溶解性的小分子有机物。该过程通常比较缓慢，是复杂有机物厌氧降解的限速阶段。

■发酵（酸化）阶段

溶解性小分子有机物进入发酵菌（酸化菌）细胞内，在胞内酶作用下分解为挥发性脂肪酸（VFA),同时合成细胞物质。

;■产乙酸阶段

发酵酸化阶段的产物丙酸、丁酸、乙醇等，在此阶段经产氢产乙酸菌作用转化为乙酸、氢气和二氧化碳。

■产甲烷阶段

产甲烷菌通过以下两个途径之一，将乙酸、氢气和二氧化碳等转化为甲烷。

其一是在二氧化碳存在时，利用氢气生成甲烷。

其二是利用乙酸生成甲烷。;（2）水解处理

水解处理是指将厌氧过程控制在水解或酸化阶段，利用兼性的水解产酸菌将复杂有机物转化为简单有机物。能降低污染物的复杂程度，提高后续好氧生物处理的效率。

（3）缺氧处理

在没有分子氧存在的条件下，一些特殊的微生物类群可以利用含有化合态氧的物质进行代谢活动。;二、微生物催化降解的必要条件;5.催化起始降解的酶如果是胞内酶，化合物分子则必须进入细胞内部的酶作用位点，或者胞外反应产物进入细胞内部进行进一步降解。

6.由于能作用于多种合成化合物的细菌或真菌种群或生物量起始浓度较低，环境条件必须适合具有活性潜力的微生物增殖。;三、影响生物降解的因素;第二节废水处理技术概述;水质指标是水污染控制工程的基础，其

主要作用是：

;1.生物化学需氧量（BOD）;2.化学需氧量（