可生化降解的污染物

可生化降解的污染物，又稱可生物降解的污染物，指的是經過生物降解後最終轉化為水、二氧化碳和其它無害的小分子的有機污染物。細菌是這種降解過程的主體。常見的可生化降解的污染物有乙烯、苯、蒽、糖類、脂肪、蛋白質和苯氧乙酸類除草劑。

基本介紹

• 中文名：可生化降解的污染物
• 外文名：biodegradable pollutants
• 別名：可生物降解的污染物
• 反義詞：不可生化降解的污染物
• 學科：環境科學
• 實例：乙烯、蒽、糖類、蛋白質

術語釋義

物質由大分子轉化為小分子的過程就是降解。污染物在自然環境中的降解主要有三種類型：（1）生物降解——靠生物機體的作用實現的降解；（2）光化學降解——光能導致的降解；（3）化學降解——化學物質起化學作用而發生的降解。

生物降解這一術語通常針對有機污染物來使用。有機污染物分子經過生物氧化或其他的生物轉化而變成更小的分子的過程叫做生物降解或生化降解。有機污染物的生物降解具有重大環境意義，因為這是眾多有機污染物在自然環境中的終結方式。各種生物機體都有降解污染物的能力，但由於微生物有著繁多的種類和很快的代謝速率，所以由微生物引起的生物降解最為重要。細菌是引起有機污染物生物降解的主體。好氧細菌、厭氧細菌、兼氧細菌都能對有機污染物產生降解作用。

有機污染物經過生物降解後，若是變成水、二氧化碳和其它對環境無害的簡單小分子，則為徹底降解；否則，為不徹底降解。學界對可生化降解的污染物沒有統一、嚴格的定義，通常把能夠徹底降解的有機污染物稱為可生化降解的污染物或可生物降解的污染物（biodegradable pollutants），如乙烯、蒽、苯氧乙酸類除草劑、糖類、蛋白質，而把不徹底降解的有機污染物稱為不可生化降解的污染物或不可生物降解的污染物（non-biodegradable pollutants），如二噁英、溴系阻燃劑、聚乙烯、有機氯農藥。

有的可生化降解的污染物自身是有毒的，所以直接危害生物的健康，如烯烴、萘、蒽、苯氧乙酸類除草劑；有的可生化降解的污染物本身無毒，但是間接對生態有害，如糖類、脂肪、蛋白質、維生素，當大量的這些物質進入水體，它們的生物降解過程會消耗大量氧氣，使水體缺氧而危害水體的生態平衡。

降解途徑

下文列舉了幾類常見可生化降解的污染物在微生物作用下徹底降解的化學過程：

糖類

多糖在胞外水解酶作用下水解為二糖和單糖，然後被微生物攝入細胞中。二糖在胞內水解酶作用下水解為單糖。單糖在有氧或無氧條件下酵解為丙酮酸，丙酮酸形成乙醯輔酶A 後進入三羧酸循環，最後變為水和二氧化碳。

脂肪

脂肪在胞外水解酶作用下水解為脂肪酸和甘油，再被微生物攝入細胞內。甘油在有氧或無氧條件下，經一系列酶促反應轉化為丙酮酸，丙酮酸形成乙醯輔酶A 後進入三羧酸循環，最終變為水和二氧化碳。脂肪酸經氧化形成脂醯輔酶A和乙醯輔酶A。脂醯輔酶A 可被氧化生成乙醯輔酶A 或甲醯輔酶A，甲醯輔酶A 經氧化生成水和二氧化碳，乙醯輔酶A 進入三羧酸循環變為水和二氧化碳。

蛋白質

蛋白質在胞外水解酶作用下水解為肽和胺基酸，再被攝入微生物細胞內，然後肽被胞內水解酶水解為胺基酸。胺基酸在酶的作用下脫氨脫羧形成脂肪酸，脂肪酸如前面所述過程轉化為水和二氧化碳。

脂肪烴

脂肪烴經末端氧化或次末端氧化，逐步生成醇、醛、脂肪酸，脂肪酸如前面所述過程轉化為水和二氧化碳。

芳香烴

苯經過氧化形成兒茶酚，進一步氧化形成順-順黏糠酸，再逐步轉化為乙醯輔酶A，進入三羧酸循環變為水和二氧化碳。二環或三環芳香烴在氧化過程中形成雙酚，再形成水楊酸，再形成兒茶酚，最後同上述過程轉化為水和二氧化碳。

苯氧乙酸類除草劑

典型例子是 2,4-D 乙酯。2,4-D 乙酯先被水解為 2,4-二氯苯氧乙酸和乙醇。乙醇經氧化轉化為水和二氧化碳。2,4-二氯苯氧乙酸經氧化、脫羧、脫水形成 2,4-二氯苯酚，再經脫氯、氧化後轉化為水和二氧化碳。