影響有機物降解性能的因素
來源：
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發布日期：2023-12-13
直接或間接影響有機化合物生物降解性能的因素可以歸納為與基質、生物體和環境相關的幾方面。
（1）與基質相關的因素
①基質的化學組成和結構基質的化學組成和結構決定其溶解性、分子的排列、分子的空間結構及分子間的吸引、排斥等，進而影響其生物降解性能。國內外許多專家學者研究了有機物化學結構與其生物降解性能的系。
②基質的各種理化性質有關基質的各種理化性質與生物降解性能的相關性已有很多報道。 Alexander 認為有機物的溶解度是影響其生物降解性能的一個較重要的因素，他對這種關系進行了研究。研究結果表明難溶于水的化合物要比易溶于水的化合物降解性能差，其原因在于：
a ．難溶于水的化合物在水中擴散程度較差，且很容易被吸附或誘捕到惰性物質上，使其很難到達微生物細胞的反應位置，從而妨礙酶發揮作用：
b ．當生物降解速度被滾解度控制時，反應速率則下降； Thomas 等研究了一些微溶的有機物質的溶解速率與生物降解性的關系； Aichinger 等用呼吸法測定了苯二酸酯及幾種多環芳烴等微溶性有機物的生物降解特性，認為溶解速率在確定很多微溶的化合物的生物降解速率時起著重要作用； Lyman 報道了酯類物質的二級堿性水解速率常數與生物降解速率常數之間的相關性。另外，有機物的憎水性（或親水性）、吸附性等對其生物降解性能都有影響。
③基質濃度生物降解反應必須具有合適的基質濃度?；|濃度過低，生物降解過程可能受到限制，而高濃度則會對微生物的生理活動產生抑制作用。合適的基質濃度由基質的種類及菌種類型所決定。在基質降解期間，降解反應動力學級數及速度隨著其濃度的變化而有所改變。
(2）與生物體相關的因素
①微生物種類一種化合物欲被降解，必須存在可利用它的微生物種屬。一些簡單的物質，如葡萄糖，立即可被許多微生物所降解。而對于復雜的有機物，只有少數微生物種屬對其產生降解作用，代謝途徑復雜，而且有時需要多種微生物的多步聯合代謝。
②微生物數量化合物的降解除了需要有可利用它的微生物存在外，這些微生物還必須累積至一定數量，才能有效地對化合物進行分解。
③微生物種屬間的相互作用在廢水處理及水體非土壤自凈過程中，降解有機物的微生物都是以混合菌種的形式存在，這些不同種屬的微生物相互影響、相互作用、協同代謝共同完成對有機物的分解作用。
(3）與環境相關的因素
環境的變化可影響微生物代謝的活性。
①溫度據報道，微生物生長的環境溫度范圍為﹣12~100℃，但大多數細菌的適宜生長溫度在20~40℃范圍內。生物降解速率在其所容忍的溫度范圍內隨著溫度的升高而增加．其關系一般可用 Arrhenius 方程式來描述。廢水好氧生物處理約在20~30℃時效果最好。
8之間最快。② pH 值不同微生物存在不同的最適 pH 值范圍，微生物的氧化作用一般在 pH =6~
③ DO 不同種類微生物對溶解氧有不同的要求。在好氧環境中，氧氣作為許多降解反應的最終電子受體，此時如溶解氧濃度不足，則會抑制降解速率。
④有毒物質周圍環境有毒物質存在時，會抑制微生物的活性，妨礙微生物對其他化合物的代謝。
營養營養元素或某些微量元素的缺乏會減慢或限制微生物的代謝作用，此時需充營養誘發降解。
綜上所述，影響有機物生物降解性能的因素有內因、外因兩方面，內因為化合物本身的化學組成和結構，外因是指各種環境因素，包括物理條件（如溫度、化合物的可接近性等）、化學條件（如 pH 值非氧化還原電位、化合物濃度、其他化合物分子的協同或拮抗作用等）、生物條件（微生物種類、數量以及種屬間的相互作用等）。
那么，形成有機物難以生物降解的原因也有上述內因和外因兩方面。有機物本身的化學組成和結構是使其具有抗生物降解性的內因。但是從環境因素（外因）來看，難降解性并不是化合物不可改變的固有特性，各種環境狀態的改變，可使本來難以降解的化合物可能變得易降解。因此，圍繞難降解有機物生物降解性能的研究主要集中在以下兩方面：一方面是對各類難降解有機物的生物降解性能進行評價和分類，研究有機物本身的化學結構及其他各種特性與生物降解性能的關系，揭示有機物生物降解過程的內在規律及機理，另一方面是開發能夠改善有機物生物降解性能的生物技術，如選擇適合的生物降解環境（厭氧酸化預處理技術等），選擇和馴化特異性菌種和適宜的生物酶。
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