微生物降解有机污染物的潜力

二、微生物降解有机污染物的潜力

有机污染物是一个很难界定，而内涵又十分复杂的概念。对一种具体的化合物而言，在不同的场合，不同情况下会得到不同的结论。但从化合物的结构上说部分有机污染物结构和自然界有机物结构相似，部分结构与自然基质结构部分相似，有的其结构与自然基质结构差异极大。

从总体上说微生物对自然有机物和有机污染物的降解模式是一致的，本质上降解途径的每一步都是由细胞产生的特定酶所催化。大分子必须在胞外被裂解成较小的亚单位才能进入细胞。生物降解过程的前提是现存酶能否认识这种化学结构。这样在环境条件能满足微生物生长的正常情况下，那些结构与自然基质结构相似的有机污染物易于降解，如石油烃中的链烷烃。对结构上与有机基质不同的有机污染物，微生物一时不能降解它们，但微生物群落能通过基因突变、接合作用、转化及转座造成的基因转移和重组而获得生物降解能力。已经从自然环境中分离到大量能降解大量结构上与常见有机物完全不同有机物的微生物，DDT、2，4，5-T这样难降解污染物的降解菌都已从土壤中分离出来。这就是说微生物可以通过学习和进化而获得对各种异生物源化合物的降解能力。从某种意义来说，生物降解是绝对的，而不降解却是相对的。

此外即使微生物无法进化出任何的降解能力，但微生物中存在一种共代谢能力，许多微生物的降解酶具有广基质专一性，使许多降解酶在降解其专一性的底物的同时能共代谢结构相似的污染物，从而从水平方向上扩大了降解范围，促进生物降解。一种微生物的共代谢降解不会使一种污染物被完全降解，但微生物群落众多不同种类的微生物却可以使污染物被完全降解。

和有机污染物的广泛扩散和分布相匹配的是降解生物(主要是降解微生物)的无处不在。现在已有大量的可以降解各类污染物的微生物从土壤、水体及其他环境介质中分离出来。主要是细菌和真菌。细菌中最重要的是好氧革兰氏阴性细菌，包括假单胞菌属、鞘氨醇单胞菌属、伯克霍尔德氏菌属、产碱菌属、不动杆菌属、黄杆菌属、甲烷氧化菌、硝化细菌。革兰氏阳性细菌包括节杆菌属、诺卡氏菌属、红球菌属和芽孢杆菌属。某些反硝化细菌、硫酸盐还原菌和甲烷产生菌也参与有机物的厌氧降解。参与污染物降解的真菌主要有平革菌属(白腐真菌)、青霉菌属、曲霉属、木霉属和镰孢。平革菌属的某些种能够降解结构上极为复杂的污染物，如农药DDT、多环芳烃、木质素等。