1、污泥堆肥過程中多環芳烴（污泥堆肥過程中多環芳烴（PAHsPAHs）的降解）的降解日期：2016.4.5目錄目錄1.1. PAHsPAHs的性質的性質2.2. 污泥堆肥過程中污泥堆肥過程中PAHsPAHs的降解機理的降解機理3.3. 污泥堆肥過程中影響污泥堆肥過程中影響PAHsPAHs降解的因素降解的因素1.PAHs1.PAHs的性質的性質基本單位是苯環無色或淡黃色的結晶熔點和沸點較高蒸汽壓很小溶液具有一定熒光2.2.污泥堆肥過程中污泥堆肥過程中PAHsPAHs的的降解機理降解機理污泥中的PAHs通過揮發、光降解、化學降解和微生物降解等方式減少，但微生物降解是主要的方式。 微生物降解PAHs一般

2、有2種方式： 一種是以PAHs為唯一碳源和能源； 一種是將PAHs與其他有機質進行代謝。微生物降解PAHs的2種機理：一種是真菌氧化：真菌在其胞內單加氧酶作用下先將一個氧原子加到PAHs的C-C鍵上形成C-O鍵，然后再以同樣的方式加入另外一個氧原子，從而生成芳烴氧化物，芳烴氧化物在非酶促結構重組中失去一個氧原子變成酚類，并在環氧化物水解酶作用下還原形成反-二醇；另一種是氧分子在細菌雙加氧酶作用下同時將兩個氧原子加到PAHs上，將PAHs氧化成芳烴過氧化物，在芳烴過氧化物上加H得到順-二醇。不同的途徑有不同的中間產物，但普遍的中間產物是：鄰苯二酚，2,5-二羥基苯甲酸，3,4-二羥基苯甲酸。這些

3、代謝產物經過5種相似的途徑降解：環碳鍵斷裂，丁二酸，反丁烯二酸，丙酮酸，乙酸或乙醛。這些物質都能被微生物利用合成細胞蛋白，最后產物是二氧化碳和水。常見的細菌包括假單胞菌類（Pseudomonas）、土壤桿菌類(Agrobacteriums)和芽胞桿菌類（Bacillus）等。真菌中研究較多的是白腐真菌（White rotfungi）。污泥的性質污泥來源不同，其污泥中的有機污染物含量、組分和分布等也不同。污泥好氧堆肥過程中，污泥顆粒的大小、污泥中有機質含量等，都會影響PAHs的降解。 PAHs的特性非線性排列的較線性排列的難降解；高濃度的比低濃度的難降解；大分子（多環）的不易降解，而小分子（環數

4、少）的易降解。3.3.污泥堆肥過程中影響污泥堆肥過程中影響PAHsPAHs降解的因素降解的因素C /N 比研究表明，物料的最佳初始C /N 比為25-35，且C /N 值變化對4-6 環芳烴降解有一定影響，適宜的C /N 值范圍為25:140:1，且C /N 值為251 時對多環芳烴的降解效果優于C /N 值為401 的處理效果。氮作為細胞生長的營養物質和電子受體影響PAHs 的降解。溫度溫度對PAHs 生物降解的影響主要表現在其對PAHs 的理化性質、化學組成、微生物對PAHs 的代謝以及微生物群落結構等的影響。低溫下由于酶活性的降低使PAHs 的生物降解受到抑制。在3040范圍內，高溫可以

5、使PAHs 代謝率達到最大值。但超過這個溫度范圍，PAHs 的膜毒性會增高。多環芳烴的降解主要有生物降解和揮發。 氧氣一般而言，發酵溫度在55時，氧氣濃度以5%15%為宜，微生物降解多環芳烴的活性與氧氣含量、水分含量密切相關，當氧氣含量少( 18%) 、水分含量高( 75%) 時，發酵就從好氧條件轉化為厭氧條件。好氧發酵水分過高以及含氧量不足時不利于多環芳烴的完全降解，而通氣方式尤其是間歇通氣的供氧充足且有效性高，因而多環芳烴降解效果更佳。 pH 值污泥中多環芳烴的降解受物料pH 值的影響，環境中的pH 值可影響微生物酶反應的速度。如果介質中的H+或OH-的質量濃度不在微生物生存的適宜范圍內，

6、可能導致微生物的細胞膜和質膜上的電荷發生變化，影響物質的通透性和吸收轉化，從而影響酶活性及降解性能。為了適應微生物的生長，pH 值必須處于一個適當的水平，變化范圍在6.16.9，隨著pH 值的增加，PAHs 的去除率非常明顯，主要原因在于酸度的降低可能刺激微生物的降解活動。水分大量研究表明，含水率低于30%時，微生物在水中提取營養物質的能力降低，有機物分解緩慢; 當水分低于12%-15%時，微生物的活動幾乎停止。反之，含水率超過65%時，水就會充滿物料顆粒間的間隙，堵塞空氣的通道，使空氣含量大量減少，發酵由好氧狀態向厭氧轉化，溫度急劇下降，其結果是形成發臭的中間產物，影響有機污染物的降解效果。

7、一般認為含水率為50%-65%為最佳條件。謝 謝！常見的細菌包括假單胞菌類（Pseudomonas）、土壤桿菌類(Agrobacteriums)和芽胞桿菌類（Bacillus）等。真菌中研究較多的是白腐真菌（White rotfungi）。微生物降解PAHs的可能反應機理，是通過一個含有二氫醇的中間體把羥基結合到芳環上，再經過一系列酶解作用使PAHs轉化為順式二氫醇中間體，從而被生物進一步利用3.3.污泥堆肥過程中影響污泥堆肥過程中影響PAHsPAHs降解的因素降解的因素5 1 污泥的性質污泥來源不同，其污泥中的有機污染物含量、組分和分布等也不同。Patryk Oleszczuk27指出污泥中

8、好氧發酵過程中，PAHs 的降解是由污泥理化性質決定的，污泥顆粒的大小、污泥中有機質含量等，都會影響有機污染物的降解。另外，污泥的有機質提供一些有效的生長介質和營養，有利于提高微生物的活性。5 2 有機污染物的特性污泥中有機污染物在好氧發酵過程的降解行為和污泥中有機污染物的特性有關。污泥中有機污染物的好氧生物降解與分子量和分子結構有密切關系。一般說來，環烴比鏈烴難降解; 多環的比低環的難于降解; 飽和烴比不飽和烴難降解; 高分子量的比低分子量的難于降解; 非線性排列的較線性排列的難降解; 高濃度的比低濃度的難降解; 支鏈烷基愈多，愈難降解。如多環芳烴( PAHs) ，在好氧發酵過程中，大分子和多環的不易降解，而小分子和環數少的易被生物降解。( 2) 溫度溫度可影響微生物生長、反應速率和水分脫除。堆體內的溫度越高，反應的速度越快。由于高溫分解較中溫分解速度要快，且高溫可將蟲卵、病原菌、寄生蟲、孢子等迅速徹底地殺滅，故一般多采用高溫生物發酵處理。溫度對PAHs 生物降解的影響主要表現在其對PAHs 的理化性質、化學組成、微生物對PAHs 的代謝以及微生物群落結構等的影響。低溫下由于酶活性的降低使PAHs 的生物降解受到抑制。在3040范圍內，高溫可以使PAHs 代謝率達到最大值。但超過這個溫度范圍，PAHs 的膜毒性會增高32。多環芳烴的降解主要有生