生物反应器中的厌氧微生物分离和鉴定文献综述

 2021-09-27 00:12:21

毕业论文课题相关文献综述

1.1引言

近年来，石油污染对环境、人类的生产和生活造成了严重的影响，石油污染的治理，特别是土壤和地下水的生物修复技术已经成为了研究热点。生物修复技术包括原位和异位生物修复，对于石油污染源比较分散的土壤和地下水环境，采用原位生物修复具有明显的优势，由于土壤和地下水的缺氧特性，特别是在高温干旱等极端环境下，使得原位厌氧生物修成为可能。

石化污泥是处理石油化工废水产生的剩余污泥，由有机物的残片、细菌菌体、无机颗粒、有机无机胶粒、废油等组分组成的非均质体，能吸附污水中85%以上的有毒有害物质。经过前期的研究发现，该污泥中含有大量的有毒有害物质，特别是多环芳烃的含量严重超标，其不合理的处置必将给环境带来严重的污染。目前含油污泥已被列入《国家危险废物目录》中的废矿物油类，必须对含油污泥进行无害化处理。国内外处理含油污泥的方法一般有：焚烧法、热洗涤法、溶剂萃取法、化学破乳法、固液分离法等。这些方法由于投资、处理效果及操作成本等原因，未能在国内普及应用。目前，我国含油污泥处理问题一直难以得到有效解决。因此，寻找妥善、经济的污泥减量化、无害化和资源化处理具有深远的意义。

1.2多环芳烃

多环芳烃（Polycyclicaromatichydrocarbons，PAHs）是一类广泛分布于石化污泥中的难降解有机污染物，生物富集率高，具有潜在的致癌、致畸和致突变性。石化污泥中含有大量的多环芳烃，而微生物修复是去除环境中PAHs的主要措施。国内外研究学者对PAHs的好氧微生物降解进行了大量研究，而对厌氧条件下微生物对PAHs降解研究较少。

2.1多环芳烃的微生物厌氧降解机制

在自然界中，没有一种有代谢能力的单一菌种能够降解多环芳烃中的所有组分，多环芳烃的生物降解典型地涉及到所存在的微生物种群中的物种演替。事实上不能直接降解多环芳烃的微生物对环境中多环芳烃的最终去除也可能起着非常重要的作用。多环芳烃的降解涉及到一系列繁杂的反应和转化，在这些反应和转化过程中，某些微生物可能对实施最初多环芳烃的代谢；这一过程会产生一些被其它微生物所利用中间产物，从而使多环芳烃得到进一步的降解。微生物可以直接降解萘、菲等小分子PAHs，而苯并芘等大分子PAHs的生物降解一般均以共代谢方式进行。共代谢作用可以提高微生物降解PAHs的效率，改变微生物碳源与能源的底物结构，增大微生物对碳源和能源的选择范围，从而达到难降解PAHs最终被微生物利用并降解的目的。

厌氧微生物降解PAHs的反应体系有研究表明，可根据不同厌氧还原体系中电子传递受体的差异，将厌氧微生物降解PAHs的反应体系划分为反硝化还原反应体系硫酸盐还原反应体系金属还原反应体系和产生甲烷还原反应体系等，无论是在海洋沉积物中或淡水体系的河道底泥中，甚至在未受污染的亚表层土壤中都存在不同类型的PAHs厌氧降解微生物;并且针对同一类型的PAHs和相同的电子受体时，不同类型的PAHs厌氧降解微生物其降解速率差异依然十分显著。

2.1.1反硝化还原反应体系:

反硝化还原反应体系是指反硝化细菌通过将降解过程中产生的大量自由电子传递给不同类型的硝酸盐受体，从而完成厌氧微生物降解PAHs电子传递和能量传导的过程体系。

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