“斷鏈開環(huán)”與有機物可生化性的改善

       摘要：化學(xué)氧化后，有機物“斷鏈開環(huán)”，大多能提高可生化性；但若以為大分子有機物、分子環(huán)狀有機物均屬難生化有機物，那就大錯特錯了。

       不知道哪位同行發(fā)明了言簡意賅的定律 — 斷鏈開環(huán)，以表明有機物可生化性改善了；更有人把可生化性與分子量大小聯(lián)系起來，甚至研究生開題和答辯時引以為據(jù)。我曾懟他們：誰說小分子有機物易生化，硝基苯分子量大嗎？大分子有機物就難生化，溶解性淀粉分子量小嗎？

       不同種類有機物的分子量與它們的可生化性，沒有必然聯(lián)系。污水處理中常見的有機物，如蛋白質(zhì)，分子量大多超過4萬，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大多極易水解為氨基酸，可生化性強；而工業(yè)廢水中的有機物，如：三氯甲烷、乙醚、氯乙酸、溴乙酸等，分子量不大，也不是環(huán)狀分子，但極難生化。

       同樣，分子結(jié)構(gòu)是不是環(huán)狀，亦不是可生化性判別的依據(jù)。葡萄糖、碳水化合物分子結(jié)構(gòu)都是環(huán)狀，都極易生物降解；即使是芳香烴及衍生物，雖然可生化性不及小分子有機酸，但大部分還是易生化的；部分難生化的，取決于它的取代基，如醚、胺、氯代等。（易生物降解的苯類：苯甲醇、苯乙醇、苯甲醛、乙苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯、甲苯、對苯二甲酸、苯酚、鄰苯二酚、苯乙烯、苯甲酸、苯甲醇、苯甲醛；難降解的苯類：苯甲醚、二苯醚、二甲基苯胺、二硝基甲苯、二氯苯酚、苯腈、氯苯。）

       關(guān)于烴和芳香烴的生物降解途徑，已有成熟的研究結(jié)果，一般是先加O，形成-OH，再斷鏈和開環(huán)，形成醛、酸等中間產(chǎn)物，繼續(xù)生化；而化學(xué)氧化也有類似的過程，即先形成了-OH，再斷鏈和開環(huán)，形成產(chǎn)物醛、有機酸等。但對有機物的氧化，難易程度各有不同，如：乙酸、葡萄糖，化學(xué)氧化比生物氧化難得多；而芳香烴的氧化，恰恰相反。

       從某種角度說，“開環(huán)”并不能根本改變有機物的可生化性。如硝基苯、氯苯，其生物毒性在于官能團(tuán)-NO2或-Cl，它們極難氧化，且氧化后極難形成NO3-和Cl-離子；其生成的硝基和氯代的有機物，可生化性往往更差。所以，改變此類毒害有機物的可生化性，還是我們從前開發(fā)的“催化還原”方法更為有效。

       個人認(rèn)為：有機物的可生化性，以官能團(tuán)判別，更有普遍性，請閱讀前期推送“關(guān)于毒害和難降解有機物”、“生物預(yù)處理工藝”。

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