微生物技术与环境污染控制ppt课件

.,1,微生物技术与环境污染控制,导师：报告人：时间：2005年5月,Seminar,.,2,主要内容,一.概论二.原理及特点三.应用四.新技术与发展,.,3,微生物学环境（工程）微生物学环境污染治理,微生物生态，环境自净作用，*环境污染及其生物处理,利用有益微生物资源防止、控制、消除环境污染,.,4,非分类学概念。个体体积微小（一般硝酸盐反硝化作用：硝酸盐氨，N2固氮作用：N2氨，有机氨,.,8,含硫有机物转化为硫化氢硫化作用H2SSH2SO4反硫化作用硫酸盐H2S,无机硫转化,硫循环,磷循环,有机：核酸、磷脂、植素分解无机：难溶性磷酸盐水溶性磷酸盐有机磷,铁锰循环,人工合成有机物循环,农药合成洗涤剂增塑剂多氯联苯,.,9,微生物对污染物降解转化的特点,*个体微小，比表面积大，代谢速率快，降解能力强大*种类繁多，分布广泛，代谢类型多，易于找到用于降解各种污染物质的微生物*繁殖快，易变异，适应性强，便于选育驯化特定微生物以降解难降解有机物*共代谢作用（对非生长基质的不完全转化，不能作为唯一碳源或能源被降解的物质在提供其它有机物时被降解），增加了难降解物质被生物降解的可能性。,.,10,废水的微生物净化,环境污染物的生物净化,煤炭微生物脱硫无机废气（H2S、NH3）处理【化能自养细菌】有机废气处理【化能异养细菌】,大气污染物的微生物处理,固体废弃物的微生物处理,卫生填埋厌氧发酵,好氧（高温堆肥）厌氧,堆肥,.,11,污水生物处理,好氧生物处理,厌氧生物处理（1970，英）,活性污泥法（1914，英）,生物膜法,生物滤池(1893,英）,生物转盘（1960),.,12,活性污泥法处理污水基本流程：,活性污泥：悬浮生长的微生物絮体。好氧微生物及其代谢和吸附的物质。工艺改革：污泥负荷率，进水点位置，曝气池混合、曝气方式（渐减曝气、阶段曝气、吸附再生、延时曝气、纯氧曝气等），氧化沟（OD）:曝气池呈封闭的沟渠型，污水污泥在其中循环流动（1960）,.,13,生物膜内物质传递示意,生物膜法：固着于载体表面的微生物膜净化污水。悬浮物及微生物吸附于固相表面，生长繁殖形成黏液状膜。,生物滤池示意,.,14,生物膜法：,填充式废水和空气沿膜流过,生物滤池（固定的填料）生物转盘（转动的盘片）,浸渍式载体完全浸没在水中，鼓风曝气,生物接触氧化（载体固定）生物流化床（载体呈流化状态）,工艺改革：回流式，塔式滤池、流化床等优化组合：生物接触氧化法，泥膜共生系统法等,.,15,污水厌氧生物处理：无分子氧的条件下，厌氧微生物（包括兼性）将复杂有机物分解转化为甲烷和CO2等（厌氧消化）。,厌氧活性污泥法：普通消化池厌氧生物膜法：厌氧接触法，厌氧滤池（1960），生物转盘和挡板反应器等工艺革新：上流式厌氧污泥床（UASB）反应器（1970,荷兰），厌氧流化床，两级厌氧法，复合厌氧法，厌氧内循环反应器，膨胀颗粒污泥床等.,.,16,发展趋势：处理低浓度废水，处理温度由中高温向常低温发展。优化组合：1960年以来，厌氧好氧（AO）、缺氧好氧（AO）组合工艺，去除有机物同时去除磷或氮。AAO流程（A2/O），厌氧缺氧好氧三段处理，同时脱氮除磷，去除难生物降解的有机物效果好。中国1980年开始研究采用。,.,17,现代生物工程技术在污染治理中的应用,酶工程以酶为催化剂进行反应，处理难以生物降解的化合物。适用性广。关键：酶的生产开发与固定化技术。细胞工程将游离的微生物细胞限定在一定空间并保持其活性，进行污染物降解。发酵工程利用微生物的生长和代谢生产有用物质（饲料，农肥，燃气）基因工程通过质粒育种、构建基因工程菌，培育可快速降解污染物（人工合成的农药洗涤剂染料等）的高效菌。,.,18,质粒（plasmid）育种,质粒：原核微生物除染色体外一种较小的携带少量遗传信息的环状（少数为带状）DNA分子，也称染色体外DNA。特点：容易丢失或转移，可诱导产生，使菌体失去或者获得该质粒决定的某些性状但不影响生命活性。基因转移的运载工具。培育优良菌种，构建多功能降解特定污染物的超级工程菌。将供体菌携带有关基因的质粒转入繁殖速度快，适应型强的受体菌体内，受体菌保留自身功能同时获得供体菌的功能。,.,19,DN