嗜热菌对有机污染物的降解及其应用研究进展

有机污染物造成的环境问题日趋严重,嗜热菌具有高效降解环境有机污染物的潜力.嗜热菌在高温条件下降解有机污染物,代谢速度快,嗜温杂菌的竞争减少,同时高温环境下一些难降解有机物的溶解度和生物可利用性大大提高,有机污染物可得到快速、彻底降解.因此,嗜热菌对有机废水生物处理及有机物污染场地生物修复等意义重大.本文从嗜热菌降解有机污染物的特点、温度的影响、降解途径、降解酶及其编码基因及工程应用等角度,介绍了嗜热菌降解有机污染物的研究进展,并对嗜热菌降解有机污染物的机理、菌种资源储备、技术策略及应用研发等研究方向进行了展望.     

酵母菌在废水处理中的应用现状和进展

酵母菌作为一种极为宝贵的微生物资源,由于它具有良好的耐酸、耐渗透压等特点,因此它广泛被应用于高浓度有机废水的处理,包括有毒、含难降解污染物废水的处理,其处理能力优于驯化后的活性污泥系统,同时具有吸附重金属的作用;酵母菌能将大部分有机物转化成无毒且营养丰富的细胞蛋白供人类利用。随着酵母菌研究的深入和其他相关水处理技术的开发,酵母菌在废水处理中将得到更多、更好、更深的应用,实现环境、社会和经济等可持续发展。     

电协同铁活化过硫酸盐降解有机废水的研究展望

本文在综述电化学氧化降解有机废水的基础上,引入铁活化过硫酸盐体系,使之产生的强氧化性硫酸根自由基(SO4??)协同氧化降解废水中的有机污染物。基于两种氧化技术的结合,对电协同铁活化过硫酸盐氧化体系降解有机废水进行了展望。     

生物扰动对沉积物中污染物环境行为的影响研究进展

生物扰动由于显著改变沉积物结构和性质,进而影响沉积物中污染物的环境行为。综述生物扰动对沉积物中氮、磷、重金属和疏水性有机污染物环境行为的影响。生物扰动促进这些污染物从沉积物向水体释放。生物扰动还对不同的污染物产生其它不同的影响。对于氮,生物扰动还影响其硝化与反硝化作用;对于磷,生物扰动不仅改变其化学形态,还提高有机磷降解。对于重金属,生物扰动还能改变其在沉积物中的分布及化学形态。对于疏水性有机污染物,生物扰动主要增强生物富集和代谢,以及提高生物降解。     

疏水性物质外膜通道蛋白及应用研究进展

疏水性物质外膜通道蛋白是G-细菌特有的摄取胞外疏水性物质的通道,与G-细菌降解疏水性有机污染物密切相关。该文对已发现的两类疏水性通道蛋白进行了综述,重点概括了这两类通道蛋白的结构、运输底物和机理以及它们的应用。另外还展望了类似通道蛋白的鉴定以及利用此类通道蛋白构建全细胞催化系统在环境修复中的应用。     

PCR-DGGE用于油脂废水处理系统中酵母菌群落结构解析

本研究建立了适合于PCR-DGGE分析的环境样品中酵母菌基因组DNA的快速提取方法并利用PCR-DGGE对酵母菌处理油脂废水系统中的酵母菌群落结构进行了解析.结果表明,并非所有可以降解含油废水中污染物的菌株都可以稳定存在于系统中;系统对于菌株的选择开始于菌株的扩大培养阶段:系统从连续运行开始到稳定的过程中,G1、O2或W1成为优势菌株并稳定存在于系统中.     

微生物表面展示技术及其在环境污染治理中的应用

微生物表面展示技术是通过基因工程手段,将短的外源肽或蛋白质表达在微生物细胞表面,该技术可以应用于开发活的细菌疫苗、筛选抗体库、生产生物细胞吸附剂以及制备整细胞生物催化剂。通过金属高效结合肽的肽库筛选和微生物展示技术,将金属结合肽直接展示在微生物的表面,用于处理环境中的重金属污染,为环境中重金属污染的防治提供了一条崭新的途径。利用微生物表面展示技术制备整细胞催化剂,用于有毒有机污染物的处理,可以极大地加快污染物的降解速率。简要介绍了微生物表面展示技术及其在重金属污染治理和毒性有机污染物的脱毒等环境生物修复方面的最新研究进展。     

含酚废水处理高效菌株的筛选

酚类化合物属于持久性有机污染物,含酚废水在我国水污染控制中被列为需要重点解决的有害废水之一。本文通过对本钢焦化厂含酚分废水处理工艺中曝气池内活性污泥所含未知菌株进行分离纯化,并经过对酚的耐受性实验和降解率实验,得到处理酚的高效菌株。通过对筛选出的菌株进行细胞个体形态和菌群形态特征观察及一系列生理生化实验,确定筛选出来的7株能高效降解盼的菌株为假单胞菌。本文的实验结果将有利于今后对含酚废水的处理。     

微生物降解持久性有机污染物的研究进展与展望

持久性有机污染物（POPs）是伴随着人类工业化发展而产生的合成类污染物,具有高毒性、持久性、长迁移性和高生物富集性等特点,POPs污染物的微生物降解一直是环境科学与技术应用领域的研究热点。微生物降解技术修复POPs污染环境具有无二次污染、成本低、快速简便等优点,拥有广泛的应用前景。本文论述了各种POPs微生物分解代谢的最新研究进展,包括降解性微生物资源以及降解机制。此外,还讨论了计算生物学、合成生物学、基因组学等技术在POPs微生物降解中的潜力和应用,以期为环境中持久性有机污染物的修复提供参考。     

合成生物学在环境修复中的应用

环境问题是21世纪人类面临的最严重的挑战。随着现代工农业飞速发展,生态环境日益恶化,难降解污染物如新兴污染物逐渐显现,已成为制约社会经济可持续发展的重要因素。微生物具有强大的环境修复能力,但是其进化速度远不及新兴污染物出现的速度,亟需应用合成生物学的技术来解决这一难题。在充分认识难降解有机污染物微生物降解(途径)特性的基础上,利用我国丰富的微生物与基因资源,运用合成生物学的手段,定向设计和改造现有降解菌株,构建能够降解一种或多种污染物的工程菌株;同时针对复合型污染,如废水等,在建立典型有机污染物代谢、调控和抗逆相关基因元件的模块库基础上,引入人工菌群等策略,对生物系统进行理性设计和组装,构建典型环境污染物的高效降解菌群,可有效促进我国新兴污染物微生物分解代谢的研究,为环境修复的工程应用提供技术支持。     

铁屑法预处理制药废水的研究

为提高制药厂排放废水的可生化降解性,特别是对于抗菌,抗病毒合成药物生产中排放的高化学耗氧污染物废水,提高其可生化降解性是改善这类制药废水处理效果的关键之一。本研究采用铸铁屑电化学反应法对制药废水进行预处理试验。结果表明:制药废水可得到较好的处理效果,可生化性(BOD5/COD)提高了50%左右。     

陆地生态系统中水溶性有机物动态及其环境学意义

水溶性有机物(DOM)是陆地生态系统中最活跃的有机碳库,也是土壤圈层与相关圈层进行物质与能量交换的重要表现形式,它对重金属、养分元素和有机污染物的活化、迁移与生态毒性有较大影响,在农业土壤溶液中DOM浓度通常在10～80mgC·L^-1,湿地土壤中多数在25～50mgC·L^-1,与森林土壤剖面淋滤水中的DOM相近,但在某些微域土壤环境(如根际和有机肥施用点附近)中DOM浓度可高达200～1000mgC·L^-1,不同来源的DOM在土壤中的迁移性与降解性明显不同,含低分子量组分或亲水性组分较多的DOM不易被土壤吸持而易被微生物降解,pH值相对较高的土壤(如石灰性土壤)对DOM吸附较弱,但pH较低和含有大量氧化物的土壤(如红壤、赤红壤和砖红壤等)则对DOM的吸附较强,施用石灰、土壤淹水或干湿交替、温度升高等有利于土壤保持较高的DOM浓度,由于DOM-金属配合物的形成,DOM能明显促进土壤重金属活化和向下迁移,而且DOM中低分子量或亲水性组分所占比例越低活化作用越强,同样地,由于DOM具有两亲性质,也能明显提高疏水性有机污染物(如农药和持久难降解有机污染物)的水溶性,增加其对环境污染的风险,特别是含疏水性组分越多的DOM这种作用越强．可以认为,继续加强有关DOM在陆地生态系统中产生与消长规律,特别是DOM及其与污染物的配合物从陆地生态系统向水体迁移的机理及其通量的研究,对合理预测污染物的环境行为和科学地进行环境风险评估有重要意义。     

固定化微生物细胞技术在废水处理中的应用*

固定化微生物细胞技术是一门新兴的生物技术,中较为全面地介绍了其定义、分类及载体选择。该技术用于处理高浓度有机废水,含氨氮、难降解、重金属废水非常有效,在废水处理领域有着广阔的应用前景。     

宏蛋白质组学技术在废水生物处理工艺研究领域中的应用

随着后基因组时代的到来,宏蛋白质组学逐渐兴起并在生命科学基础领域和临床医药领域成功运用,宏蛋白质组学技术现已成为各研究领域炙手可热的方法之一.宏蛋白质组学技术在废水生物处理研究领域中的应用刚起步,但已展示其强大功能.本文主要综述近年来国内外宏蛋白质组学在废水生物处理研究领域的研究进展,回顾及总结了宏蛋白质组学的研究策略及应用,如鉴定功能性蛋白质/酶、揭示污染物的微生物降解途径、推断废水生物处理系统的关键代谢途径、及探讨不同污泥微生物群落微生态变化等.
     

根际圈在污染土壤修复中的作用与机理分析

根际圈以植物根系为中心聚集了大量的生命物质及其分泌物,构成了极为独特的“生态修复单元”。本文叙述了根在根际圈污染土壤修复中的生理生态作用,富集、固定重金属,吸收、降解有机污染物等功能;菌根真菌对根际圈内重金属的吸收、屏障及螯合作用,对有机污染物的降解作用;根际圈内细菌对重金属的吸附与固定,对有机污染物的降解作用以及根际圈真菌和细菌的联合修复作用等,同时对可能存在的机理进行了分析,认为根际圈对污染土壤的修复作用是植物修复的重要组成部分和主要理论基础之一,并指出利用重金属超富集植物修复重金属污染土壤具有广阔的应用前景;筛选对水溶性有机污染物高吸收富集及其根 发泌能力强的特异植物,同时接种利于有机污染物降解的专性或非专性真菌和细菌可能会成为有机污染土壤植物修复研究的重要方向之一。     

微生物菌剂在难降解有机污染治理的研究进展

大量的难降解有机污染物被排放到环境中,因其蓄积性、持久性和生物毒性,对人类健康和生态环境造成严重危害。近年来,利用微生物菌剂治理难降解有机污染物的研究已取得较好的进展。综述微生物菌剂在国内外的发展历程,介绍微生物菌剂制备中常用的固定化技术及载体材料,并分析总结微生物菌剂在酚类物质、多环芳烃和多氯联苯等有机污染物治理中的研究进展。在此基础上,提出治理难降解有机污染物的微生物菌剂研发所存在的主要问题及其展望。     

有机污染物在表层土壤中光降解的研究进展

土壤是承载有机污染物的重要介质,而光降解是降解土壤表层有机污染物的一种非常重要的非生物转化途径。研究土壤表层有机物的光降解对认识污染物土壤环境行为有非常重要的意义。20世纪90年代以来对土壤中有机污染物的光降解研究有了大量报道。本文阐述了土壤组成和质地、土壤湿度、土壤pH值和土壤厚度等因素对光解影响的研究现状;介绍了目前研究土壤光降解所采用的研究方法：土壤表层直接光解、土壤悬浮液光解、溶剂萃取与光降解联合处理,及其研究土壤光降解应用的动力模型;对不同农药和其它有机污染物在土壤中的光降解研究进行了综述,并对今后的研究作了展望。     

一株高效丙烯腈降解细菌Rhodococus rhodochrous BX2的丙烯腈降解条件优化

【目的】以丙烯腈为目标污染物,利用实验室已筛选获得的一株高效腈降解菌Rhodococus rhodochrous BX2,研究其对丙烯腈的降解特性,优化降解条件以提高菌株对丙烯腈的降解能力。【方法】通过单因素试验和响应面分析相结合的方法优化Rhodococus rhodochrous BX2对丙烯腈的降解条件。考察外加碳、氮源对BX2的生长及丙烯腈降解的影响,并确定其在丙烯腈合成废水中对丙烯腈的处理效果。【结果】菌株BX2优化后的最佳降解条件为:底物浓度403.51 mg/L、p H 7.44、温度34.46°C,在此条件下丙烯腈的降解率为95.1%。外加碳源为葡萄糖,或外加氮源为氯化铵对菌株生长及丙烯腈降解有明显的促进作用。菌株Rhodococus rhodochrous BX2能够高效降解合成废水中的丙烯腈,在30 h时其丙烯腈降解率可达89.4%。【结论】降解条件优化以及外源物质的添加强化了菌株对丙烯腈合成废水的处理效果,为生物法处理丙烯腈废水新方法的开发提供技术支持。     

土壤中难降解有机污染物锁定机理研究进展

有机污染物进入土壤后,随着与土壤接触时间的延长,被锁定在土壤中,生物可利用性下降.锁定可能导致过高估计难降解有机污染物的暴露风险,影响修复技术的实施.锁定发生的内在机制主要源于粘土矿物、有机质及非水相液体的不可逆吸附和微孔束缚,而影响土壤难降解有机污染物锁定的关键因素包括土壤物理化学性质和环境条件(湿度、温度、pH等).基于此,进一步阐明了目前土壤中难降解有机污染物锁定机理研究需要解决的问题,并对未来的发展趋势进行了展望.     

硝酸盐还原促进毒害性有机污染物降解的研究进展

大量具有高毒性、持久性和生物蓄积性的有机污染物被排放到环境中,对生态环境和人类健康造成了严重威胁。近年来,利用硝酸盐作电子受体在厌氧条件下降解毒害性有机污染物,已取得一定的进展。本文综述了硝酸盐还原体系中几种典型毒害性有机污染物(多环芳烃、单环或杂环芳烃类有机物及卤代有机物)的厌氧降解研究进展。在此基础上,提出了硝酸盐还原促进毒害性有机污染物降解研究中存在的主要问题及其在加速污染环境净化方面的应用前景。