典型有機物的生物降解第一頁，共八十五頁，2022年，8月28日■鏈烴比環烴容易降解，直鏈烷烴比支鏈烷烴容易降解。■分支降低了烴類的降解速率，一個碳原子上同時連接兩個、三個或四個碳原子會降低降解速率，甚至完全阻礙降解(Atlas&Bartha，1998)；■飽和脂肪烴比不飽和脂肪烴容易降解；■水分低于50％，pH高于8.5時會抑制生物降解作用。第二頁，共八十五頁，2022年，8月28日二、鏈烴的降解1.鏈烴生物氧化的方式

鏈烴的最初降解作用有四種氧化方式：

單末端氧化雙末端氧化次末端氧化直接脫氫

第三頁，共八十五頁，2022年，8月28日①單末端氧化(terminaloxidation)■在加氧酶的作用下，氧直接結合到碳鏈末端的碳上，形成對應的伯醇；■伯醇再依次進一步氧化成為對應的醛和脂肪酸；■脂肪酸再按β-氧化方式氧化分解，即形成乙酰CoA后進人中央代謝途徑。■碳鏈的長度由Cn變為Cn-2。反應重復進行，直至烴類完全氧化。

第四頁，共八十五頁，2022年，8月28日■氧化作用需要分子氧存在■加氧酶有兩種類型

單加氧酶雙加氧酶反應步驟如下：

第五頁，共八十五頁，2022年，8月28日②雙末端氧化(diterminaloxidation)■雙末端氧化經常會在支鏈烷烴中出現■當一端的β-氧化受阻時另一端氧化(ω-氧化)還可以進行■鏈烷烴氧化可以在兩端同時發生氧化的產物為二羧酸。第六頁，共八十五頁，2022年，8月28日③次末端氧化(subtermninaloxidation)■微生物氧化烷烴末端的第二個碳原子，形成仲醇；■再依次氧化成酮和酯；■酯被水解為伯醇和乙酸，然后進一步分解。■現已發現甲烷假單胞菌(Ps．methanica)的甲烷單加氧酶有這種作用。第七頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-1鏈烷烴的次末端氧化反應歷程第八頁，共八十五頁，2022年，8月28日④直接脫氫■脂肪族烷烴在厭氧條件下可以直接脫氫■以NO3-作為受氫體，由烷烴變為烯烴；■進一步轉變為仲醇、醛和酸。主要反應歷程如下：

第九頁，共八十五頁，2022年，8月28日2.各類鏈烴的微生物降解（1）短鏈烷烴比長鏈烷烴難降解■小于C10的短鏈烷烴由于有較強的溶解性，毒性較強。■小于C10的烷烴由于揮發性強在多數污染環境中很少發現。■短鏈烴類降解需要有特殊的微生物。■除甲烷可以作為唯一碳源供給特有微生物生長外，其他烷類如乙烷、丙烷和丁烷需要共代謝。第十頁，共八十五頁，2022年，8月28日■甲基營養菌能夠利用甲烷作為唯一碳源和能源供給的細菌。■包括甲基單胞菌屬(Methylomonas)

甲基球菌屬(Methylococcus)等。■甲基營養菌還可以利用甲醇、甲基胺和甲酸鹽等。■甲烷降解的過程第十一頁，共八十五頁，2022年，8月28日（2）長鏈脂肪烴在好氧條件下易被多種微生物降解■土壤中含有大量的以烴類作為唯一碳源和能源的微生物。■土壤中有高達20％的微生物群體能夠降解烴類。■有160個屬的真菌可在烴類中生長。■絲狀真菌比酵母降解短鏈烷烴更具多樣性，但仍服從長鏈比短鏈更容易降解的規律。■能夠氧化烴類的微生物也廣泛分布于水環境中，包括海水。第十二頁，共八十五頁，2022年，8月28日表7-1氧化脂肪烴的部分細菌和酵母第十三頁，共八十五頁，2022年，8月28日（3）烯烴降解■微生物攻擊甲基端，或攻擊雙鍵。■不飽和直鏈烴一般沒有飽和直鏈烴容易降解。■中間代謝物不飽和醇和不飽和脂肪酸，伯醇或仲醇，甲基酮類，1，2-環氧化物，1，2-二醇。■典型的烯烴代謝途徑甲基氧化是主要的降解途徑(Britton，1984)。

第十四頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-21-烯烴生物降解的可能代謝途徑第十五頁，共八十五頁，2022年，8月28日（4）支鏈烷烴降解■具有支鏈的烷烴（如季碳和?-烷基分支化合物）很難降解，并在生物圈中積累。■只有很少的微生物可以利用這類烷基分支的化合物作為唯一碳源和能源。■例如

2,2-二甲基庚烷在不受阻礙端降解，產生2,2-二甲基丙酸，但尚未發現有微生物可以再降解后者。■這類化合物在環境中只能和化學方法結合使用進行生物修復。第十六頁，共八十五頁，2022年，8月28日三、環烷烴的降解1.一般環烷烴的降解■環烷烴的降解和鏈烷烴的次末端降解途徑相似。■許多能氧化非環烷烴的微生物由于專一性較寬，也可以水解環烷烴。■羥基化是降解的關鍵步驟■環己烷的代謝降解，經歷環己醇、環己酮和ε-己酸內酯后，開環形成羥基羧酸。第十七頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-3環己烷的生物降解過程第十八頁，共八十五頁，2022年，8月28日2.取代環烷烴的降解■各類取代環烷烴微生物降解的規律：①帶羧基的容易降解；②而帶氯原子的抗降解；③帶有長碳側鏈的環烷烴抗微生物降解；④有偶數碳原子正烷基側鏈的環烷烴，其側鏈容易戶氧化；⑤有奇數碳原子正烷基側鏈的環烷烴，其側鏈甲基容易羥化，然后被氧化為對應的酸，再行β-氧化。第十九頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-4惡臭假單孢菌對樟腦的降解第二十頁，共八十五頁，2022年，8月28日第二節苯系物的降解■苯系物（BTEX）包括：苯甲苯乙苯同分異構體的二甲苯■苯系物的衍生物：芳香醇、芳香醛、芳香酮、芳香酸類■苯系物的衍生物的化學性質和降解過程與苯系物相似。第二十一頁，共八十五頁，2022年，8月28日■苯系物在土壤和地下水體系中容易進行降解反應。■鄰二甲苯以共代謝方式降解，還沒有證據表明它可作為惟一碳源。■很多真菌可以氧化芳香烴類化合物■各種厭氧代謝方式，如硝酸鹽呼吸、硫酸鹽還原、Fe（III）還原以及甲烷發酵都可以降解苯系物。第二十二頁，共八十五頁，2022年，8月28日一、苯的好氧降解1.苯環的氧化過程■苯環上引入兩個羥基，形成一種順式二氫二羥化合物。■通過脫氫-氧化反應形成兒茶酚。■兒茶酚裂解方式

正位裂解：在兩個羥基之間裂解，形成順，順-粘康酸；

偏位裂解：在羥基化碳原子與非羥基化碳原子之間裂解，形成2-羥基粘康酸半醛。

第二十三頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-5苯的兩種生物降解途徑第二十四頁，共八十五頁，2022年，8月28日2.涉及苯分子氧化的組成酶■在正位裂解過程中

雙加氧酶：由雙加氧酶催化，有分子氧摻入。

環化異構酶：形成的粘康酸在環化異構酶的作用下形成粘康內酯，再進一步異構為烯醇化內酯。

水解酶：在水解酶作用下形成3-氧己二酸。

CoA轉移酶：在CoA轉移酶作用下，3-氧已二酸被激活分裂為琥珀酸和乙酰CoA。第二十五頁，共八十五頁，2022年，8月28日■在偏位裂解過程中

雙加氧酶：在雙加氧酶催化下，形成的2-羥基粘康酸。

脫氫酶：在脫氫酶的催化下，氧化為2-羥基粘康酸，然后再脫羧形成2-羥基-2,4-戊二烯酸。

水解酶：在水解酶作用下，去除甲酸直接形成2-羥基-2,4-戊二烯酸。

水合酶：在水合酶作用下，形成4-羥基2-氧戊酸。

醛縮酶：在醛縮酶作用下，形成丙酮酸和乙醛。第二十六頁，共八十五頁，2022年，8月28日二、甲苯、乙苯和二甲苯的好氧降解1.甲苯、乙苯和二甲苯的降解途徑■苯環上的甲基或乙基氧化形成羧基，然后去除羧基，在雙加氧酶作用下同時引入兩個羥基形成兒茶酚。■苯環直接加氧連接兩個羥基，再進一步氧化。第二十七頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-6甲苯細菌降解兩條途徑的最初幾步第二十八頁，共八十五頁，2022年，8月28日2.對二甲苯和間二甲苯■可以作為細菌的唯一碳源被微生物降解。3.鄰二甲苯■只有通過共代謝方式氧化降解。烷基取代芳烴降解菌：幾種不同的諾卡氏菌通過共代謝方式氧化烷基取代芳烴(Cookson，1995)。第二十九頁，共八十五頁，2022年，8月28日三、苯系物的厭氧降解■近十幾年來大量的研究表明厭氧菌對苯系物降解具有重要作用。■主要采用富集培養混合菌群的研究方法，而很少采用像好氧菌那樣的純培養研究以精確了解代謝途徑。第三十頁，共八十五頁，2022年，8月28日表7-2芳香化合物的厭氧降解化合物微生物培養條件苯甲酸施氏假單孢菌巨大脫硫線菌未鑒定菌反硝化硫酸鹽還原產甲烷兒茶酚兒茶酚脫硫桿菌未鑒定菌硫酸鹽還原產甲烷對甲酚混合培養物未鑒定菌未鑒定菌反硝化硫酸鹽還原產甲烷苯酚未鑒定菌未鑒定菌酚脫硫桿菌未鑒定菌反硝化硫酸鹽還原硫酸鹽還原產甲烷甲苯混合培養物,未鑒定菌混合培養物反硝化產甲烷鄰二甲苯混合培養物反硝化第三十一頁，共八十五頁，2022年，8月28日芳香化合物的厭氧降解過程■反硝化、硫酸鹽還原、產甲烷。■鐵氧化物Fe(III)和氧化錳Mn(IV)也可以作為有效的電子受體。■厭氧降解的最初幾步與好氧降解完全不同。■厭氧降解過程包括：

苯環的加氫：加氫改變了苯環的穩定結構

苯環開裂：形成脂肪烴

β-氧化：通過β-氧化進入三羧酸循環第三十二頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-7苯甲酸厭氧降解的最初幾步(a)苯甲酸在厭氧條件下還原形成對應的環烷烴(b)苯甲酸在莫拉氏菌作用下的還原作用,過程中有水中的氧參與氧化作用第三十三頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-8甲苯的幾條厭氧代謝途徑第三十四頁，共八十五頁，2022年，8月28日第三節多環芳烴的降解一、多環芳烴(PAHs)

指分子中含有兩個或兩個以上苯環的烴類。■按照苯環之間的連接方式分為兩類

苯環間沒有共用的環內碳原子(如聯苯)。苯環之間發生稠合(如萘、蒽、菲等)。■一般PAHs多指稠環芳烴，其化合物中至少有2個環，多則3環、4環、5環，甚至6環。■許多PAHs是具有毒性的致瘤、致突變環境污染物。第三十五頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-9典型的多環芳烴第三十六頁，共八十五頁，2022年，8月28日

1.PAHs的來源、分布與性質■廣泛分布于空氣、土壤、水體中。■PAHs的來源(1)有機質的不完全燃燒，汽油不完全燃燒產生的尾氣。(2)煉油和煉焦過程：70％的PAHs污染來自于采油、煉油和石油運輸過程。(3)溶劑、殺蟲劑、塑料、涂料、樹脂和染料生產等也會造成PAHs污染。(4)PAHs還可由二萜、三萜、甾族化合物以及植物色素形成。第三十七頁，共八十五頁，2022年，8月28日■自然界中的PAHs可以被化學氧化、光解和揮發。■微生物可以降解多種PAHs。盡管已經分離到可以利用PAHs為惟一碳源的微生物，但是能夠降解4環和4環以上PAHs的微生物不多，這與其溶解性有關。■PAHs的降解取決于其化學結構的復雜性和降解酶的適應程度。■現在還很難總結出PAHs生物降解性的一般規律，但是可以歸納出一些適用于大多數情況的降解特點。第三十八頁，共八十五頁，2022年，8月28日2.PAHs的降解特點(1)降解的難易與PAHs的溶解度、環的數目、取代基種類、取代基的位置、取代基的數目以及雜環原子的性質有關；(2)不同種類的微生物對各類PAHs的降解有顯著差異；(3)通常2環、3環PAHs容易被土壤細菌和真菌降解；(4)4環以上PAHs很難降解，及抗生物降解；(5)在苯環結構中增加了3個甲基后，嚴重地降低了其生物降解性；第三十九頁，共八十五頁，2022年，8月28日(6)增加PAHs的飽和程度會顯著地降低降解程度；(7)4環、5環以上的PAHs降解要依賴共代謝和類似物；(8)微生物種群的協同作用和多樣性對生物降解和生物修復有利；(9)初始的環氧化是限速步驟，其后步驟在3環和3環以下進行很迅速；(10)將PAHs氧化菌接種到污染區會加速降解速率，有利于生物修復；(11)PAHs在厭氧條件下的降解尚未廣泛地進行研究，并未在現場使用；(12)2環、3環PAHs在反硝化、硫酸鹽還原、甲烷和發酵條件下轉化。第四十頁，共八十五頁，2022年，8月28日二、多環芳烴的降解途徑1.萘（最簡單的PAHs）的降解過程■由雙加氧酶催化降解，生成順-萘二氫二醇。■脫氫形成1,2-二羥基萘■環氧化裂解,去除側鏈，形成水楊酸。■進一步轉化成兒茶酚或龍膽酸后開環。2.三環的PAHs的降解過程■雙加氧酶催化產生順-二氫二醇■脫氫形成對應的二醇■環氧化裂解，去除側鏈，形成少一個環的二醇。■進一步轉化為兒茶酚或龍膽酸，徹底降解第四十一頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-10萘的細菌生物降解第四十二頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-11菲的細菌生物降解過程第四十三頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-12蒽的細菌生物降解過程第四十四頁，共八十五頁，2022年，8月28日三、多環芳烴的好氧微生物代謝很多土壤微生物可以好氧氧化2環和3環化合物。利用惡臭假單胞菌和黃桿菌對不同結構的PAHs的降解程度研究發現：①兩種不同的微生物對不同的PAHs有不同的反應。②隨著環數目的增加，降解程度下降。③增加一個甲基可以明顯降低降解程度，其效果因位置而異。增加三個甲基會嚴重阻礙降解作用。④增加PAHs的飽和程度(即在雙鍵之間加氫)會顯著降低降解程度。如菲在加兩個氫以后這兩種微生物的降解性分別降低了82％和77％。第四十五頁，共八十五頁，2022年，8月28日表7-3PAHs的結構對其氧化作用的影響(以相對降解程度表示)第四十六頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-13節桿菌對芴可能的降解途徑第四十七頁，共八十五頁，2022年，8月28日◣環境中微生物種群的多樣性有利于3環以上PAHs的降解。◣協同有利于PAHs的降解。例如:

惡臭假單胞菌不能降解芘，但是有黃桿菌及其生長基質菲的情況下則能夠降解。從污染河流分離到的混合菌株在有生長基質萘或菲存在的情況下，芘和1,2-苯蒽均可降解。

第四十八頁，共八十五頁，2022年，8月28日真菌也可以氧化PAHs85％的試驗真菌種可以氧化萘。雅致小克銀漢霉屬◣氧化蒽為反-1,2-羥-1,2-二氫蒽和1-蒽基硫酸鹽◣在1,2-位和3,4-位上氧化菲分別形成反-1,2-二氫二醇和反-3,4-二氫二醇。第四十九頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-14拜葉林克氏菌B-1降解苯并蒽的代謝途徑左側:主要代謝途徑，第一步在第1,2位上氧化第五十頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-15雅致小克銀漢霉屬對萘的降解代謝第五十一頁，共八十五頁，2022年，8月28日四、多環芳烴的厭氧微生物代謝

PAHs可以在反硝化、硫酸鹽還原、產甲烷發酵等厭氧條件下轉化。已經證實萘在反硝化條件下可以降解。萘在甲烷發酵條件下的降解見圖7-16。其降解途徑與單環烴的代謝途徑相似，在甲烷發酵中苯的主要中間代謝物是酚(Grbic-Gallo，1990)。

第五十二頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-16萘降解的產甲烷代謝途徑第五十三頁，共八十五頁，2022年，8月28日在PAHs環中間含有氮和硫的雜環化合物在厭氧條件下比較容易降解。這類化合物有吲哚、喹啉、異喹啉、4-甲基喹啉、苯并噻吩、二苯并噻吩和吡啶。

圖7-17喹啉降解的產甲烷途徑第五十四頁，共八十五頁，2022年，8月28日第四節鹵代脂肪烴的降解一、鹵代脂肪烴作為生長基質利用一些純培養菌可以利用氯代脂肪烴作為生長基質。表5-4中列舉了一些可以利用氯代脂肪烴化合物作為惟一碳源的微生物(Janssen，1989)。第五十五頁，共八十五頁，2022年，8月28日表7-4利用氯代脂肪烴化合物生長的純培養菌菌株基質生長率/h-1生絲微菌屬假單孢菌DM1生絲微菌DM2甲基桿菌DM4黃色桿菌GJ10假單孢菌CE1J節桿菌HA1分枝桿菌ml5-3假單孢菌屬分枝桿菌L1一氯甲烷二氯甲烷二氯甲烷二氯甲烷1,2-二氯甲烷2-氯乙醇1-氯己烷1-氯丁烷1,6-二氯己烷氯乙烯0.090.110.070.220.120.090.14--0.05第五十六頁，共八十五頁，2022年，8月28日二、鹵代脂肪烴的好氧和厭氧降解

1、好氧降解

好氧降解研究最多的是TCE。甲基營養菌在有甲烷和天然氣存在的情況下可以降解TCE，國內也有此方面的研究(沈潤南和李樹本，1998)；一株假單胞菌(G-4)在有苯酚等化合物存在時可降解TCE。氨氧化菌歐洲亞硝化單胞菌可降解鹵代脂肪烴(Baker，1994)。甲烷營養菌對污染的蓄水層是很有前途的生物修復菌(Atlas，1998)。第五十七頁，共八十五頁，2022年，8月28日2、厭氧降解——

還原性脫鹵

在產甲烷的條件下，以乙酸作為碳源富集微生物同生菌，可以生物轉化C1和C2鹵代烴(TCE、四氯化碳和1,1,1-TCA即三氯乙酸)為二氧化碳和甲烷。第五十八頁，共八十五頁，2022年，8月28日表7-5某些鹵代脂肪烴的厭氧生物降解第五十九頁，共八十五頁，2022年，8月28日涉及鹵代脂肪烴的降解規律及生物修復的要點：●微生物脫鹵方式有好氧產能脫鹵、好氧共代謝脫鹵和厭氧還原性脫鹵。鹵代脂肪烴不會對所有代謝方式作出反應，這取決于化合物的骨架、鹵代程度、氧還電位、土水條件和有效電子受體。●某些鹵代脂肪烴在好氧條件下作為惟一碳源和能源。●某些鹵代脂肪烴在好氧條件下以共代謝方式轉化。甲烷營養菌已經在現場示范中，共代謝轉化某些鹵代脂肪烴。第六十頁，共八十五頁，2022年，8月28日●許多鹵代脂肪烴可在厭氧條件下還原性脫鹵。電子受體(硝酸鹽、硫酸鹽和CO2)顯著地影響著還原性脫鹵的程度。硝酸鹽可以阻斷某些鹵代脂肪烴的厭氧脫鹵，硫酸鹽也會影響脫鹵的程度。●充足對路的電子供體對成功地進行還原性脫鹵是必需的條件，如在產甲烷條件下產生的揮發性脂肪酸可以做電子供體。第六十一頁，共八十五頁，2022年，8月28日三、脫鹵反應機制目前在好氧細菌中發現5種脫鹵機制

圖7-18細菌培養物對鹵代烴的脫氯機制第六十二頁，共八十五頁，2022年，8月28日1、親核置換有谷胱甘肽轉移酶(GST)參與，形成谷胱甘肽和鹵代脂肪烴共價結合的中間物，最后脫鹵。例如:

生絲微菌(Hyphomicrobium)在二氯甲烷基質中脫氯就是這種方式，脫氯的產物是甲醛。

第六十三頁，共八十五頁，2022年，8月28日2、水解

水解脫鹵酶參與氯代脂肪烷烴的脫鹵反應，其反應產物是對應的醇。這類氯代脂肪烷烴有2-氯代羧酸、1-氯代正烷烴、a,w-二氯正烷烴、a,w-氯代醇以及其他相關化合物。例如：自養黃色桿菌以1,2-二氯乙烷為惟一碳源，在兩種不同的水解脫鹵酶作用下經過兩次水解脫氯作用，生成產物乙醇酸，然后進入中央代謝途徑。第六十四頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-19自養黃桿菌對1,2-二氯乙烷的脫鹵代謝途徑第六十五頁，共八十五頁，2022年，8月28日3、氧化

由單加氧酶催化，需要還原性輔助因子或細胞色素，分子氧中的一個氧原子與基質結合，另一個氧原子形成水。單加氧酶反應在性質上是親電反應而不是親核反應，因此這種氧化反應為結構上對親核取代反應不敏感的化合物的降解提供了另一種途徑。第六十六頁，共八十五頁，2022年，8月28日4、分子內部親核取代由單加氧酶或雙加氧酶催化，形成環氧化物，然后再脫去氯。如反-1,2-氯乙烯在甲基營養細菌作用下的降解。圖7-20反-1,2-二氯乙烯在甲基營養細菌作用下的降解第六十七頁，共八十五頁，2022年，8月28日5、水合

具有不飽和鍵的鹵代烴水合后脫鹵。例如，3-氯代丙烯酸水合脫氯形成丙醛酸。

第六十八頁，共八十五頁，2022年，8月28日四、典型鹵代脂肪烴的降解1、氯代烷烴的降解二氯甲烷在好氧條件下可以作為生長基質被利用二氯甲烷的脫氯可以由依靠谷胱甘肽的脫氫酶催化，該酶的DNA已被克隆并進行了序列分析(LaRoche&Leisinger，1990)。第六十九頁，共八十五頁，2022年，8月28日三氯甲烷或四氯甲烷是由嚴格厭氧菌降解厭氧菌降解有兩種方式：取代脫鹵，轉化為CO2，是一種由金屬卟啉催化的非酶過程；還原性脫鹵，三氯甲烷依次轉化為二氯甲烷、氯甲烷，最后是甲烷。

同一種菌可以有兩種代謝方式。

第七十頁，共八十五頁，2022年，8月28日二氯乙烷在好氧條件下可以被黃桿菌礦化

涉及二次水解脫鹵的酶系的三維結構已經清楚，并已對其基因進行克隆和序列分析(Janssen，1989；Franken，1991)。三氯乙烷可在厭氧梭菌(Clostridium)的作用下脫鹵轉化為二氯乙烷(Galli&McCarty，1989)。

第七十一頁，共八十五頁，2022年，8月28日2、氯代烯烴的降解

三氯乙烯(TCE)的降解已有很多的研究。甲烷營養菌可以氧化TCE，因為甲烷單加氧酶是一個特異性很低的氧化酶，可以催化多種有機物的氧化。用甲烷營養菌降解TCE的研究經過了小試、中試和現場試驗(Anderson，1995)，遇到以下問題：

第七十二頁，共八十五頁，2022年，8月28日●甲烷單加氧酶對甲烷有比對TCE較高的親和性，甲烷是TCE代謝的競爭性抑制劑。●在TCE氧化過程中，該酶活性有不可逆的損失。●TCE氧化時需要外部補充能量。甲烷代謝可提供必要的能量，但是由于和TCE競爭所以不能選作能源。在實驗室內已成功將甲酸選作能源。第七十三頁，共八十五頁，2022年，8月28日

除甲烷單加氧酶可以氧化TCE以外，還有氨單加氧酶、異戊二烯氧化酶、丙烷單加氧酶、甲苯-鄰-單加氧酶和甲苯雙加氧酶等。上述酶系都需要有適當的誘導物存在時才合成，但它們可能是有毒有機物。現已獲得一株洋蔥假單胞菌(Ps.cepacia)的組成性突變株，含有甲苯-鄰-單加氧酶，這個菌株的甲苯單加氧酶不需要誘導物存在就可以起作用(Shields，1991)。第七十四頁，共八十五頁，2022年，8月28日TCE的氧化作用產物取決于最初氧化作用的機制單加氧酶作用：由甲烷營養菌氧化，產生TCE環氧化物，然后自發地水解為二氯乙酸、乙醛酸、甲酸和CO(圖7-21)。最后產物可為其他菌所利用。在這個過程中，有少量副產物三氯乙醛。雙加氧酶作用：由假單胞菌作用，最初產生TCE一氧雜環化物和1,2-二羥基-TCE，然后重排形成甲酸和乙醛酸。兩者均不能使四氯乙烯共代謝(Gibsonetsl，1995)。

第七十五頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖7-21甲烷營養菌對三氯乙烯(TCE)的好氧共代謝關鍵反應:甲烷單加氧酶作用形成TCE-環氧化物;甲烷營養菌不利用產物,但其他微生物競爭降解.第七十六頁，共八十五頁，2022年，8月28日四氯乙烯

在產甲烷條件下經過四個步驟可還原性脫鹵產生乙烯，降解的中間物為三氯乙烯、順／反-二氯乙烯和氯乙烯(圖7-22)。不在產甲烷的條件下，只要有足夠的甲醇存在還原性脫鹵也可以進行。從四氯乙烯到氯乙烯的過程中，甲醇和乙酸類溶劑具有生物修復上的潛力，但在現場這個過程很少能完成，經常會有一些中間物