微生物降解氯苯类化合物机理与应用

第1章 氯苯类化合物及其危害 1

1.1 氯苯类化合物的分类及性质 2

1.1.1 概述 2

1.1.2 氯苯类化合物的分类 3

1.1.3 氯苯类化合物的性质 4

1.2 氯苯类化合物的应用及来源 8

1.2.1 应用 8

1.2.2 氯苯类化合物（CBs）的污染来源 13

1.2.3 氯苯类化合物的污染现状 17

1.3 氯苯类化合物的危害及控制标准 19

1.3.1 危害 19

1.3.2 环境中CBs的控制标准 26

1.4 氯苯类化合物（CBs）的测定方法 28

1.4.1 空气中氯苯类化合物的分析方法 28

1.4.2 水中氯苯类化合物的分析方法 29

1.4.3 污泥、土壤中氯苯类化合物的分析方法 32

1.4.4 其他样品中氯苯类化合物的分析方法 33

第2章 氯苯类化合物的去除方法 35

2.1 化学法 36

2.1.1 高级氧化法 36

2.1.2 化学还原法 46

2.1.3 其他方法 49

2.2 物理化学法 53

2.2.1 生物膜电极法（BER） 53

2.2.2 超声波／金属还原法 53

2.2.3 吸附法 55

2.3 生物法 55

2.3.1 生物分解的特点与分类 55

2.3.2 有机物的好氧生物分解 56

2.3.3 有机物的厌氧生物分解 56

2.4 联合处理方法 58

2.4.1 高级氧化+生化组合 58

2.4.2 臭氧氧化与生物法联合 59

2.4.3 超声波／生物催化联用技术 59

2.4.4 生物活性炭法 60

第3章 氯苯类化合物的微生物降解 61

3.1 氯苯类化合物的好氧生物降解 62

3.2 氯苯类化合物的厌氧生物降解 64

3.3 氯苯类化合物的降解机制 64

3.3.1 氧化脱氯 65

3.3.2 还原脱氯 70

3.3.3 共代谢 72

3.4 降解氯苯类化合物的微生物 75

3.4.1 好氧微生物 75

3.4.2 厌氧微生物 77

3.4.3 真菌 78

3.4.4 基因工程菌 79

3.5 氯苯类化合物的微生物降解动力学 81

3.5.1 经验模式 81

3.5.2 基本模式 81

3.6 氯苯类化合物微生物降解的影响因素 86

3.6.1 温度 86

3.6.2 pH值 87

3.7 两株假单胞菌降解1，2，4-三氯苯的影响因素 87

3.7.1 温度 87

3.7.2 pH值 88

3.7.3 底物浓度 89

3.7.4 底物利用范围 94

第4章 氯苯类化合物的降解基因及酶学研究 97

4.1 基因研究的发展 98

4.1.1 基因的基本概念 98

4.1.2 基因的现代概念 98

4.2 降解氯苯类化合物的功能基因 100

4.2.1 功能基因的种类 100

4.2.2 功能基因的克隆 103

4.2.3 功能基因的表达 107

4.3 生物降解与酶 108

4.3.1 微生物酶及其诱导 108

4.3.2 酶的合成调控 109

4.4 氯苯类化合物生物降解中的重要酶类 112

4.4.1 外周降解途径的代谢酶 113

4.4.2 中心降解途径的催化酶 115

4.4.3 氯苯类化合物代谢的相关酶 117

第5章 一株假单胞菌中1，2，4-三氯苯降解基因的克隆 125

5.1 上游基因克隆 126

5.1.1 引物设计 126

5.1.2 Pseudomonas nitroreducens J5-1上游降解基因序列的获得 129

5.1.3 氯苯双加氧酶α亚基的结构与进化分析 131

5.2 下游基因克隆 133

5.2.1 下游基因簇各基因克隆策略 133

5.2.2 1，2，4-TCB好氧途径中下游基因簇的克隆 134

第6章 微生物降解氯苯类化合物的应用 147

6.1 氯苯类化合物污染环境的生物修复 148

6.1.1 污染环境的生物修复 148

6.1.2 生物修复的类型 151

6.1.3 生物修复的形式 153

6.2 不同环境中氯苯类化合物的去除 159

6.2.1 水中氯苯类化合物的去除 159

6.2.2 土壤中氯苯类化合物的去除 162

6.2.3 沉积物中氯苯类化合物的去除 162

第7章 研究进展及展望 163

7.1 研究进展 164

7.1.1 微生物磁效应 164

7.1.2 纳米铁技术 167

7.2 展望 170

参考文献 171