6.3微生物的代谢物与环境污染(精)

1、6.3 微生物的代谢物与环境污染 6.3.1 氨 由水体和土壤中的异养微生物产生， 大量的氨不仅污染空气， 而且影响水体。湖泊、河 水吸收大量氨后加剧了水体的富营养化过程。 在大量施用氮肥 （特别是尿素 ）的农田， 存在许 多尿素分解菌， 再加上尿素分解时造成的碱性环境，加剧了氨的挥发。 在畜牧区， 畜牧粪便 氨化作用也增加了氨的污染。 6.3.2 硝酸盐和亚硝酸盐 在好氧环境下，当 pH 值为中性及偏碱性环境时， 自养的硝化细菌将氨转化为亚硝酸盐， 并进一步转化为硝酸盐氮。 这就可能使得水体的硝酸盐氮超标， 世界卫生组织规定饮用水中 硝酸盐氮的含量w 11.3mg/l。饮用水中硝酸盐氮含量过

2、高可能导致婴儿的氰紫症， 严重时致 人死亡。在畜牧区的地表水和地下水中硝酸盐氮的含量可能超标。 6.3.3 氮氧化物 在硝酸盐还原过程中，有可能产生 NO N2O NQ 等有害气体。曾经报道，在用玉米等制 作青储饲料的过程中因为产生大量的气态氮氧化物使得操作工人中毒的事故。 6.3.4 硫化氢 在大气中硫化氢的主要来源为微生物的作用，这要比工业生产产生的硫化氢要多得多。 靠微生物形成的硫化氢主要有两个方面的途径： 1，反硫磺弧菌等厌氧菌将硫酸盐还原为硫 化氢； 2，异养微生物在分解有机物时释放出硫化氢。 1981 年四川的一个榨菜加工厂因空气 中硫化氢难度高达 1000mg/m，而使得许多人中

3、毒死亡。 6.3.5 酸性矿水 在黄铁矿、 斑铜矿等环境中， 氧化硫亚铁杆菌和氧化亚铁亚铁杆菌都能将亚铁氧化为三 价铁、将硫离子氧化为硫酸，使得 pH 下降到 0.5 以下。 6.3.6 甲基汞 Hg、As、Cd、Te、Se、Sn、Pb 等重金属离子，都可能因为微生物的甲基化作用而形成 相应的甲基化合物，且都是剧毒物质，易于挥发。其中最为典型的、毒性最强的是甲基汞。 日本渔民的水俣病、瑞典鸟群的大批死亡，菌因为甲基汞所致。 微生物和汞的甲基化过程有着直接作用和间接作用两个方面： 1， 直接作用：含有甲基钴氨素的微生物通过酶物质将甲基转移而生成甲基汞； 2,间接作用：微生物的非酶物质将环境中的维

4、他命 B12 转化为甲基钴氨素，然后转移甲基 形成甲基汞。 6.3.7 亚硝胺类 亚硝胺剩余三致物质。 生成亚硝胺的母体为仲胺和亚硝酸盐。 在农药、 洗涤剂及污水中 均含有大量的胺类物质,而微生物对氨的氧化会转化为亚硝酸盐,由此形成亚硝胺。 人的肠胃中, 当有亚硝酸盐和硝酸盐大量存在时, 则可能产生亚硝胺。 腌制品不能食用 过多。太行山南部食道癌多发。 6.3.8 农药代谢的毒性产物 微生物可以转化或降解农药, 产物有可能是无毒的或低毒的, 但也可能转化为新的毒物, 有时候其毒性可能较原农药还要强。例如： 1, 稻瘟醇杀菌剂在微生物分解后形成三氯苯甲酸和四氯苯甲酸,其毒性更大,在土壤中稳 定性

5、也更强。 2, 2, 4, 5 T 在微生物转化后形成二 WU YIN 具有强烈的致癌作用。 3, DDT 在微生物分解下产生 DDD 其毒性更大，性质也更稳定。 4，硫醚被微生物分解过程中形成砜或亚砜，其毒性可增加一万倍左右。 6.3.9 材料的霉腐和损害 微生物破坏材料的作用 作用 例子 一、对材料起化学作用 1 被微生物用做食物 纸品被纤维素分解菌所分解 食物、奶品的酸败； 2,被微生物的代谢物所破坏 硫杆菌产生硫酸腐蚀金属 微生物释放氨气和硫化氢 二、对材料的物理作用 管道被微生物垢泥堵塞，并影响其传热效果。 金属腐蚀的主要微生物极其特性 微生物 呼吸特性 产物 硫酸盐还原菌（脱硫脱硫弧菌） 厌氧 硫化氢 硫氧化细菌（氧化硫硫杆菌