CH微生物在环境物质循环中的作用PPT学习教案

1、会计学1CH微生物在环境物质循环中的作用微生物在环境物质循环中的作用2第1页/共70页3厌氧分解厌氧分解厌氧细菌厌氧细菌原理：发酵、厌氧无机盐呼原理：发酵、厌氧无机盐呼吸吸好氧分解好氧分解细菌是其中的主力军细菌是其中的主力军 原理：好氧有机物呼原理：好氧有机物呼吸吸 废水中的有机物：废水中的有机物：碳水化合物、脂肪、蛋白质；酮、酚、醛、酮、碳水化合物、脂肪、蛋白质；酮、酚、醛、酮、烃、腈等（工业废水）。烃、腈等（工业废水）。第2页/共70页4第3页/共70页5第4页/共70页68.1 氧循环氧循环 (Oxygen cycle) 第5页/共70页78.2 碳循环碳循环 (Carbon cycle

2、)(Carbon cycle)碳循环以碳循环以CO2为中心为中心第6页/共70页8Carbon cycle第7页/共70页9CO2有机质第8页/共70页10第9页/共70页11第10页/共70页12第11页/共70页13半纤维素单糖糖醛酸聚糖酶H2O经E M P 途径各种发酵产物好氧分解厌氧分解H2OATP循环CO2第12页/共70页14第13页/共70页15半乳糖醛酸半乳糖醛酸是以是以-1，4糖苷键连成的多糖糖苷键连成的多糖第14页/共70页16第15页/共70页17 水浸法：水浸法：把麻类物质浸入水中，利用把麻类物质浸入水中，利用厌气微生物分解其中的果胶。厌气微生物分解其中的果胶。 露浸法

3、：露浸法：把麻类物质堆置并保持一定把麻类物质堆置并保持一定的湿度，利用好氧微生物分解果胶。的湿度，利用好氧微生物分解果胶。4 4、果胶分解的应用、果胶分解的应用-麻类脱胶麻类脱胶第16页/共70页18枯 草 芽 孢 杆 菌麦 芽 糖丁 酸 乙 酸 CO2 H2丙 酮 丁 醇 乙 酸 CO2 H2厌氧发酵葡 萄 糖丁 酸 发 酵丙 酮 丁 醇 发 酵糊 精 酶淀 粉根 霉 、 曲 霉糊 精麦 芽 糖 苷 酶好 氧 分 解乙 醇 CO2酵 母 菌葡 萄 糖葡 萄 糖 苷 酶循 环乙 醇 发 酵C O2H2OA T P第17页/共70页19途径途径中：丁酸梭状芽孢杆菌中：丁酸梭状芽孢杆菌第18页/共

4、70页20第19页/共70页21第20页/共70页2223H O 脂肪酶脂肪甘油高级脂肪酸 甘油激酶磷酸甘油脱氢酶甘油磷酸甘油磷酸二羟丙酮32 1632 16()()3CH CHCOOHCH CHCOCH COSCoA 脂酰硫激酶硬脂酰辅酶A脂酰磷激酶SCoATCA循环第21页/共70页23第22页/共70页24第23页/共70页25木质素木质素 空腔空腔 纤维素纤维素木质素存在于除苔藓和藻类外所有植物的细胞壁中，由松柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度由松柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度分枝多聚物。分枝多聚物。第24页/共70页26确证的只有确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌，真菌中的黄孢原毛

5、平革菌，疑似的只有疑似的只有软腐菌。软腐菌。(Phanerochaete chrysosprium)是是白腐真菌白腐真菌的的一种，隶属于担子菌纲、同一种，隶属于担子菌纲、同担子菌亚纲、非褶菌目、丝担子菌亚纲、非褶菌目、丝核菌科。核菌科。白腐白腐树皮上木质素被该菌分解后漏出白色白色的纤维素部分。* *木质素降解的意义何在呢？如何实现工业化白腐菌降木质素降解的意义何在呢？如何实现工业化白腐菌降解木质素呢？解木质素呢？第25页/共70页27422222887CHOCOH OkJ第26页/共70页28第27页/共70页29苯苯邻苯二酚邻苯二酚己二烯二酸己二烯二酸酮基己二酸酮基己二酸琥珀酸乙酰辅酶琥珀酸

6、乙酰辅酶ACO2H2O萘萘菲菲蒽蒽第28页/共70页30 第29页/共70页31第30页/共70页32第31页/共70页33第32页/共70页348.3 氮循环氮循环 第33页/共70页35蛋 白 质氨 基 酸反 硝 化硝 化反 硝 化NO3NO2植 物蛋 白吸收N2固氮死亡食 用氨化硝 化NH3动 物蛋 白死亡尿 素排泄第34页/共70页36第35页/共70页37含氮有机物有：含氮有机物有：蛋白质、氨基酸蛋白质、氨基酸、尿素、尿素、胺、腈化物、硝基化合物等。胺、腈化物、硝基化合物等。第36页/共70页38C O O HC H3C H2N H2C O O H 2 HN H3甘 氨 酸 TCA循

7、 环CH3COOHCOOHCH3CHNH2+1.5O2CONH3丙 氨 酸第37页/共70页39CH3CHNH2COOHNH3CH2COOH22H2ONH33COOHCH33CO2丙氨酸丙氨酸甘氨酸甘氨酸乙酸乙酸第38页/共70页40C H O HC H3C O O HC H3C H N H2C O O HH2ON H3C O O HC O O HC H2C O O HC H N H2C O O HC HC HN H3C H3C H2N H2C H3C H N H2C O O HC O2第39页/共70页41氨化细菌氨化细菌 参与氨化作用的细菌参与氨化作用的细菌好氧性：荧光假单胞菌、好氧性：荧

8、光假单胞菌、 灵灵 杆菌杆菌 厌氧性：腐败梭菌厌氧性：腐败梭菌 兼性菌：变形杆菌。兼性菌：变形杆菌。第40页/共70页42NH2NH2OC2 H2ONH3( NH4)2CO32H2OCO2尿素酶尿素酶自行分解自行分解第41页/共70页432NH33O22HNO22H2O619kJ2HNO2 3O22HNO3201kJTotal: NH4+2O22H + NO3-H2O 201kJ第42页/共70页44第43页/共70页45平均天，因此，污泥龄应较长。平均天，因此，污泥龄应较长。第44页/共70页46反应式反应式: 2NO3-10H + 2OH - N24H2O反硝化作用的危害反硝化作用的危害（

9、农业上）（农业上） 会使土壤肥力降低；会使土壤肥力降低； （污水处理）影响二沉池的出水水质；（污水处理）影响二沉池的出水水质； （水体中）产生致癌物质亚硝酸胺，危（水体中）产生致癌物质亚硝酸胺，危害人体健康。害人体健康。第45页/共70页47反硝化作用的三种结果反硝化作用的三种结果 硝酸盐硝酸盐氨氨氨基酸、蛋白质及其它含氮物质氨基酸、蛋白质及其它含氮物质；（同化反硝化）；（同化反硝化） 硝酸盐硝酸盐氮气；（异化反硝化）氮气；（异化反硝化） 硝酸盐硝酸盐亚硝酸。亚硝酸。 （异化反硝化）（异化反硝化） 类型类型 含有反硝化细菌种的一些属含有反硝化细菌种的一些属有机营养型有机营养型 假单胞菌属、产碱

10、杆菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、 土壤杆菌属、黄杆菌属、芽生杆菌属、土壤杆菌属、黄杆菌属、芽生杆菌属、 盐杆菌属、慢生根瘤菌属盐杆菌属、慢生根瘤菌属 化能无机营养型化能无机营养型 硫杆菌属、硫微螺菌属、亚硝化单胞菌属硫杆菌属、硫微螺菌属、亚硝化单胞菌属 光能营养型光能营养型 红假单胞菌属红假单胞菌属 混合型混合型 副球菌属、布兰汉氏菌属、奈氏球菌属副球菌属、布兰汉氏菌属、奈氏球菌属第46页/共70页48第47页/共70页49N26e6HnATP2NH3nADPnPi 第48页/共70页50第49页/共70页51反硝反硝化化N2第50页/共70页528.3.6 其它含氮物

11、质的转化其它含氮物质的转化第51页/共70页53第52页/共70页54污、废水污、废水 深度处理深度处理脱氮脱氮的微生物学原理的微生物学原理第53页/共70页558.4 硫循环硫循环 第54页/共70页56有 机 硫 化 物H2SSO42S腐 败 作 用氧 化 作 用氧 化 作 用矿 化 作 用还 原 作 用同 化 作 用同 化 作 用第55页/共70页57异 化 硫 酸 盐 还 原SO4光 合 细 菌还 原同 化 硫 酸 盐贝 日 阿 托 氏 菌 属发 硫 菌 属 、 硫 杆 菌 属同 化 硫 酸 盐2还 原H2S光 合 细 菌S蛋 白 质的 SH基糜 烂 作 用贝 日 阿 托 氏 菌 属发

12、 硫 菌 属 、 硫 杆 菌 属蛋 白 质的 SH基糜 烂 作 用S厌 氧好 氧第56页/共70页58C HS HC H N H2C O O H2H2O变形杆菌C H3C O O HH C O O HN H3HS半胱氨酸第57页/共70页59第58页/共70页602S3O22H2O2H2SO4能量能量Na2S2O32O2H2ONa2SO4H2SO4能量能量2H2S+O22H2O+2S能量能量4FeSO4O2H2SO42Fe2(SO4)32H2O第59页/共70页61第60页/共70页62C6H12O63H2SO46CO26H2O3H2S能量 2CH3CHOHCOOHH2SO42CH3COOH2

13、CO2H2S2H2O 第61页/共70页638.5 磷循环磷循环 动 植 物 体 内含 磷 有 机 物环 境 中 含磷 有 机 物HPO42非 溶 性 磷 酸 盐PH3洗 涤 剂农 药 废 水工 业微生物产酸溶解微生物分解腐烂植物微生物吸收厌氧菌还原微生物分解第62页/共70页64第63页/共70页65第64页/共70页66不溶性不溶性磷酸盐磷酸盐磷酸或磷酸或可溶性磷酸盐可溶性磷酸盐产酸微生物产酸微生物与与Mn结合结合磷酸盐磷酸盐PH3厌氧厌氧第65页/共70页67污、废水污、废水 深度处理深度处理除磷除磷的微生物学原理的微生物学原理第66页/共70页68污、废水污、废水 深度处理深度处理同步同步脱氮除磷的微生物学原理脱氮除磷的微生物学原理第67页/共70页698.6 铁锰的循环铁锰的循环 本节自学本节自学第68页/共70页702FeS27O2 2H2O 2FeSO42H2S