【摘要】本文主要阐述了城市污水生物处理工艺中微生物的酶体系，并分析了生物处理中常见的关键酶的作用特点及影响因素，为推进城市污水生物处理技术的不断发展和污水生物处理效果的不断提高提供科学指导和技术支持。
【关键词】生物处理；微生物；酶
1 引言
活性污泥处理工艺的处理效果主要依赖于活性微生物的新陈代谢作用来实现，微生物对废水中污染物质的分解和转化过程，实质上都是在酶的催化下进行的一系列复杂的生化反应过程。详细了解各种酶的特性将对控制污水生物处理的进程及处理效能具有科学指导意义。因此，本文根据污水生物处理的技术原理，结合实际污水处理工程的运行经验，对污水生物处理工艺的微生物酶体系进行了分析与探讨。 2 tod污水生物处理工艺微生物的酶体系
经过多年研究发现，污水生物处理系统内微生物生化反应密切相关的酶有：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、合成酶。
2.1氧化还原酶。氧化还原酶能引起底物的脱氢或受氢作用，发生氧化还原反应。这类酶负有生物氧化的功能，是一类获得能量反应的酶。2.1.1脱氢酶。脱氢酶是生物细胞内催化底物去除氢，利用其他化合物而不是以分子氧作为受氢体的氧化还原酶。因此，脱氢酶活性水平直接关系到有机污染物的生物降解速度以及水处理构筑物的净化效果。如硝酸还原酶、亚硝酸还原酶等。反应通式为： 亚硝酸还原酶是污水生物脱氮过程中最常见的一种脱氢酶，是同化硝酸盐的同化型亚硝酸还原酶，异化型酶参与用亚硝酸氧化有机物质的过程，其中脱氮细菌的酶生成NO，更由其它还原酶的作用经N2O而还原为N2。2.1.2氧化酶。氧化酶能将分子氧活化，从而作为氢的受体而形成水；或催化底物脱氢，并氧化生成过氧化氢。例如过氧化氢酶、尿酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶、L-氨基酸氧化酶和L-α-羟基酸氧化酶等。反应通式为：
A-2H+O2→A+H2O A-2H+O2→A+H2O2
过氧化氢酶是污水生物处理有机物好氧降解过程中最常见的氧化酶，是催化过氧化氢分解成氧和水的酶，存在于细胞的过氧化物体内。绝大多数好氧微生物都含有过氧化氢酶，部分厌氧微生物体内也含有过氧化氢酶。
2.2转移酶。转移酶能催化一种化合物分子的基因转移到另外一种化合物分子上。例如转甲基酶、转氨酶、己糖激酶、磷酸酶和磷酸化酶等。反应通式为：
惯量
A-X+B←→A+B-X
磷酸酶是污水生物除磷过程中最常见的一种转移酶，是一种能够将对应底物去磷酸化的酶，即通过水解磷酸单酯将底物分子上的磷酸基团除去，并生成磷酸根离子和自由的羟基。
长江口货船失火2.3水解酶。水解酶类能催化底物的水解作用及其逆反应。例如核酸酶就是一种水解酶分解核酸。反应通式为：
A-B+H-OH→AOH+BH
核酸酶是污水生物处理过程中微生物遗传性状表达最为重要的一种水解酶，不同来源的核酸酶，其专一性、作用方式都有所不同。
2.3.1核酸外切酶。有些核酸酶能从DNA或RNA链的一端逐个水解下单核苷酸，所以称为核酸外切酶。只作用于DNA的核酸外切酶称为脱氧核糖核酸外切酶，只作用于RNA的核酸外切酶称为核糖核酸外切酶；也有一些核酸外切酶可以作用于DNA或RNA。
2.3.2核酸内切酶。核酸内切酶催化水解多核苷酸内部的磷酸二酯键。有些核酸内切酶仅水解5′磷酸二酯键，把磷酸基团留在3′位置上，称为5′-内切酶；而有些仅水解3′-磷酸二酯键，把磷酸基团留在5′位置上，称为3′-内切酶。
可摘局部义齿的组成2.4裂解酶。裂解酶类，也称裂合酶类，能催化有机物碳链的断裂，产生碳链较短的产物。例如溶菌酶、羧肽酶、醛缩酶、水化酶、丙酮酸脱羧酶及脱氨酶等。反应通式为：
A-B→A+B
丙酮酸脱羧酶是污水生物处理过程中微生物新陈代谢所必须的一种酶，作用于α-酮酸的羧化酶的一种。可作用于丙酮酸形成CO2和乙醛。每上一个台阶都顶一下
2.5合成酶。合成酶类，也称连接酶，能催化有三磷酸腺苷（ATP）参加的合成反应。这类酶关系着血多重要生命物质的合成。例如，氨酰tRNA合成酶就属于此类酶。反应通式为：
A+B+ATP←→A-B+ADP+Pi
氨酰tRNA合成酶是污水生物处理工艺微生物遗传信息表达的一种关键酶，主要是携带氨基酸进入核糖体，在mRNA指导下合成蛋白质。
3 污水生物处理工艺微生物酶的影响因素
笑星大联盟酶之所以能够加速化学反应的进行，是因为它能降低反应的活化能。酶的影响因素也较多，由污水生物处理中应用较广的米门公式可知：酶促反应速度受酶浓度和底物浓度的影响，也受温度、pH、激活剂和抑制剂的影响。
3.1酶浓度对酶促反应速度的影响。从米门公式和酶浓度与酶促反应速度的关系图解可以看出：酶促反应速度与酶分子的浓度成正比。当底物分子浓度足够时，酶分子越多，底物转化的速度越快。
3.2底物浓度对酶促反应速度的影响。在生化反应中，若酶的浓度为定值，底物的起始浓度较低时，酶促反应速度与底物浓度成正比，即随底物浓度的增加而增加。
3.3温度对酶促反应速度的影响。各种酶在最适温度范围内，酶活性最强，酶促反应速度最大。在适宜的温度范围内，温度每升高10℃，酶促反应速度可以相应提高1～2倍。过高或过低的温度都会降低酶的催化效率，即降低酶促反应速度。
3.4 pH对酶促反应速度的影响。酶在最适pH范围内表现出活性，大于或小于最适pH，都会降低酶活性。污水生物处理系统内微生物体中的大部分酶所处环境的pH值越接近7，催化效果越好。
3.5 激活剂对酶促反应速度的影响。能激活酶的物质称为酶的激活剂。激活剂种类很多，有①无机阳离子；②无机阴离子；③有机化合物。许多酶只有当某一种适当的激活剂存在时，才表现出催化活性或强化其催化活性，这称为对酶的激活作用。
3.6 抑制剂对酶促反应速度的影响。能减弱、抑制甚至破坏酶活性的物质为酶的抑制剂。它可降低酶促反应速度。酶的抑制剂有重金属离子、生物碱、表面活性剂等。对酶促反应的抑制可分为竞争性抑制和非竞争性抑制。
4 结束语
在当前全球水环境污染不断加剧及处理标准不断提高的前提下，很多重污染及毒性污染物的去除更是需要培养驯化特殊的酶来完成降解去除，重视污水生物处理过程中微生物酶体系的研究更至关重要，只有对各生物处理系统内微生物酶的作用特点、作用机制及各种酶的影响因素掌握清楚，才能确保城市污水处理向着健康化、高效化的方向发展。
参考文献
[1]孙成俊，王艳勇.对氨基酚生产废水处理的研究状况[J].化工环保，2001，21（5）：270- 273.
[2]宋爽英.循环水处理中的生物酶技术及应用[J].工业用水与废水，2005，36（3）：22-23.
[3] Mcshane. M. J. Enzyme Immobilization in Polyelectrolyte Microcapsules[J]. Methods In Molecular Biology，2011，679：147- 154.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议