生活和工业污水处理中,生化池中的污染物的降解效果不好,会导致出水水质不达标,下面江苏铭盛环境为您详细分析产生这种状况的原因。
影响污染物降解的生物要素能够大致从三方面剖析下:
一、有机物构造与生物可降解性
生物降解有机物的难易水平与有机物的构造特征有很大的关系。
首先,有机物生物降解的机理是:
1、水中溶解的有机物能否扩散穿过细胞壁,是由分子的大小和溶解度决议的。目前以为低于12个碳原子的分子通常能够进入细胞。至于有机物分子的溶解度则由亲水基和疏水基决议的,当亲水基比疏水基占优势时,其溶解度就大。
2、不溶于水的有机质,其疏水基比亲水基占优势,代谢反响只限于生物能接触的水和烃的界面处。尾端的疏水基溶进细胞的脂肪局部并实施β-氧化。有机物以这种方式从水和烃的界面处被逐渐拉入细胞中并被代谢。微生物和不溶的有机物之间的有限接触面,阻碍了不溶解化合物的代谢速度。
3、有机物分子中碳支链对代谢作用有一定影响。普通状况下,碳支链可以障碍微生物代谢的速度,如正碳化合物比仲碳化合物容易被微生物代谢,叔碳化合物则不易被微生物代谢。这是由于微生物本身的酶须顺应链的构造,在其分子支链处裂解,其中最简单的分子先被代谢。叔碳化合物有一对支链,这就要把分子作屡次的裂解。详细来说,构造简单的有机物普通先降解,构造复杂的普通后降解。
二、共代谢作用
共代谢的概念:有一类物质称为外生物质或异生物质,是指一些自然条件下并不存在的由人工合成的化学物质,例如杀虫剂,杀菌剂和除草剂等,其中许多有易被各种细菌或真菌降解,有些则需添加一些有机物作为初级能源后才干降解,这一现象称为共代谢。
共代谢过程不但提出了一种新的代谢现象,而且已被作为一种生化技术在芳香族化合物生物解研讨中得到应用。
现代的环境污染迫切需求人们更充沛天时用微生物的降解活性,不幸的是有些化合物含有高度抗酶合成的构造元素或取代基。虽然环境微生物具有逐步进化、顺应的功用,但酶催化途径的自然进化需求多种基因成分的改动,速度很慢,不能顺应现代环境维护的需求。经过共代谢等各种生物技术的应用,在搞清微生物降解环境污染物的才能和途径的根底上,应用现代基因工程技术,扩展微生物酶对基质的专注性和代谢途径,更有效地处置和降解各种污染物,更好地维护环境。
三、影响微生物降解的环境要素
生物降解是微生物对物质特别是环境污染物的合成作用。它和传统的合成在实质上是一样的,但又有合成作用所没有的新的特征(如代谢,降解等),因而可视为合成作用的扩展和延伸。
从生物降解的定义我们能够明白,微生物的生长对生物降解有着至关重要的作用。所以,我将从影响微生物生长的要素来讨论影响生物降解的要素。影响微生物生长的要素最重要的是营养条件、温度、PH值、需氧量、有毒物质,土壤湿度、盐度及吸附作用和堆积物污染物被其他物质所吸附构成络和物。
1、营养条件
营养物对微生物的作用是:提供合成细胞物质时所需求的物质;作为产能反响的反响物,为细胞增长的生物合成反响提供能源;充任产能反响所释放电子的受氢体。所以微生物所需求的营养物质必需包括组成细胞的各种元素和产生能量的物质。微生物品种繁多,各种微生物需求的营养物质亦不尽相同,依据对营养需求的不同,可将微生物分为特定的品种。
依据所需碳的化学方式,微生物可分为:自养型和异养型;依据所需的能源,微生物可分为:光营养型和化能营养型。
2、温度对生物降解的影响
温度对微生物具有普遍的影响,不同的反响温度,就有不同的微生物和不同的生长规律。从微生物总体来说,生长温度范围是0~80℃。依据各类微生物所顺应的温度范围,微生物可分为高温性(嗜热菌)、中温性、常温性和低温性(嗜冷菌)四类。
微生物的全部生长过程都取决于化学反响,而这些反响速率都受温度的影响。在最低生长温度和最适温度范围内,若反响温度升高,则反响速率增快,微生物增长速率也随之增加,处置效果相应提升。
3、PH值
微生物的生化反响是在酶的催化作用下实施的,酶的根本成分是蛋白质,是具有离解基团的两性电解质.PH值对微生物生张繁衍的影响表现在酶的离解过程中,电离方式不同,催化性质也就不同;此外,酶的催化作用还决议了基质的电离情况,PH值对基质电离情况的影响也进而影响到酶的催化作用。普通以为PH值是影响酶的活性的最重要要素之一。
在生物降解过程中,普通细菌、真菌、藻类和原生动物的PH值顺应范围在4~10之间。在生物降解中,坚持微生物的最适pH范围是非常重要的。否则,将对微生物的生长繁衍产生不良影响,以至会形成微生物死亡,毁坏生物降解的正常实施。
4、溶解氧
依据微生物对氧的需求,可分为好氧微生物、厌氧微生物及兼性微生物。
好氧微生物在降解有机物的代谢过程中以分子氧作为受氢体,假如分子氧缺乏,降解过程就会由于没有受氢体而不能实施,微生物的正常生长规律就会遭到影响,以至被毁坏。
而厌氧微生物对氧气很敏感,当有氧存在时,它们就无法生长。这是由于在有氧存在的环境中,厌氧微生物在代谢过程中由脱氢酶所活化的氢将与氧分离构成H2O2,而厌氧微生物缺乏合成H2O2的酸,从而构成H2O2积聚,对微生物细胞产生毒害作用。所以运用厌氧微生物降解时要留意隔绝空气。
5、有毒物质
在被降解物质中有时存在着对微生物具有抑止和杀害作用的化学物质。有毒物质对微生物的毒害作用,主要表如今使细菌细胞的正常构造遭到毁坏以及使菌体内的酶蜕变,并失去活性。有毒物质可分为:①重金属离子(铅、铜、铬、砷、铜、铁、锌等);②有机物类(酚、甲醛甲醇、苯、氯苯等);③无机物类(硫化物、氰化钾、氯化钠、硫酸根、硝酸根等)。有毒物质对微生物产生毒害作用有一个量的概念,即到达一定浓度时显现出毒害作用,在允许浓度以内,微生物则能够接受。
盐度(嗜盐菌和耐盐菌,不同环境微生物的顺应性)和吸附作用和堆积物污染物被其他物质所吸附构成络和物等要素也会影响降解。
综上所述,有机物构造、共降解作用和影响微生物降解的环境要素,是影响污染物的生物降解的主要要素。