微生物协同Fe0氧化的环境修复作用研究进展

零价铁(Fe0)具有高效还原转化多种污染物的能力,但不能实现污染物的矿化作用。微生物与Fe0的协同作用过程,以微生物为主导,Fe0起促进作用,可有效提高多种污染物的降解效率,实现污染物的彻底脱毒与无害化,因此利用微生物协同Fe0氧化进行环境修复具有广阔的应用前景。本文从微生物协同Fe0氧化的作用机理、菌种多样性及其在环境修复中的应用等研究进展进行综述,提出微生物协同Fe0氧化的环境修复研究中存在的主要问题和重点研究方向,以期在更全面、深入地认识这一过程的基础上,充分发挥其在环境修复中的作用。     

中国希瓦氏菌D14^T的厌氧腐殖质呼吸

实验证明,希瓦氏菌新种(ShewanellacinicaD14T)在厌氧条件下可以利用多种有机酸盐和甲苯等环境有毒污染物作为电子供体,以腐殖质作为唯一末端电子受体进行厌氧呼吸(即醌呼吸)。电子在细胞膜呼吸链的传递过程中,偶联能量的产生来支持菌体的生长,1mmol/LAQDS可支持细胞增殖约60倍。电子供体的氧化和唯一电子受体腐殖质还原之间存在着动态的偶联过程,随着电子供体量的增加腐殖质还原的量也随之增加。典型呼吸链抑制剂诸如:抑制Fe-S中心的Cu2 ,甲基萘醌类似物标桩菌素,抑制甲基萘醌氧化型向还原型转化的双香豆素和细胞色素P450的专一抑制物甲吡酮等对腐殖质的还原有着极为显著的抑制作用,为进一步证明希瓦氏菌(Shewanellacinica)D14T可利用腐殖质进行厌氧呼吸提供了有力的佐证。而D14T在进行腐殖质呼吸的同时,对于甲苯,苯胺等环境有毒物质的有效降解则具有着重要的环境学意义。     

十溴联苯醚降解菌群的降解特性与组成分析

[目的]针对水体沉积物中日益严重的多溴联苯醚污染问题,以电子垃圾污染河床沉积物为种源富集驯化获得的菌群Cf3,研究该菌群对十溴联苯醚的降解特性以及其菌群结构组成.[方法]通过GC-MS分析十溴联苯醚降解后低溴代产物组成,并测定其降解率;通过DGGE技术分析了该BDE-209降解菌群的结构组成.[结果]菌群Cf3具有较强降解BDE-209的能力,经过120 d的培养,初始量为2.6 μmol的BDE-209降解率达到80.03％,OD600从0.01增长到0.21,pH由初始的6.93增加到反应结束时的8.50.菌群Cf3经过单菌落分离,共获得10株可培养细菌,通过16S rRNA基因序列比对发现,其中6株与柠檬酸杆菌属(Citrobacter spp.)具有较高同源性,其余4株与产碱杆菌属(Alcaligenes spp.)较相似.进一步采用DGGE分析菌群Cf3的结构组成时发现,除了分离得到的2个菌属外,该菌群中还含有拟杆菌属(Wolinella spp.)、氨基酸球菌属(Acidaminococcus spp.),以及随着降解时间延长而消失的脱硫弧菌属(Desulfovibrio spp.)和醋杆菌属(Acetobacterium spp.).[结论]获得了具有较强多溴联苯醚降解能力的菌群,并分析了其降解特性和群落组成,为进一步开展溴代阻燃剂等持久性有机污染物的生物修复提供宝贵的菌种资源和科学数据.     

微生物对水环境污染物的趋化性研究进展

随着人类活动的干扰以及社会工业化进程的加剧,水环境污染现象日益严峻。微生物是水环境污染治理和修复的主要驱动者。越来越多的研究发现,水环境中污染物的去除速率与微生物的趋化功能密切相关。综述了近几年有关微生物对水环境中无机盐、溶解性有机物和重金属等的趋化特性研究进展,讨论并展望了基于趋化功能微生物精准调控的水环境污染强化治理技术的应用前景及主要问题。     

两相系统在疏水性有机污染物高效降解菌富集培养中的应用研究进展

环境中疏水性有机污染物(Hydrophobic organic pollutants,HOPs)的浓度日益增加,获取HOPs高效降解功能微生物能有效提高HOPs污染治理效率。近年来,利用两相系统促进HOPs微生物降解转化的研究已取得一定进展。本文重点从两相系统的结构特点及其富集HOPs降解功能微生物的原理、主要影响因素和应用情况等方面进行综述,并在此基础上对两相系统在毒害性HOPs微生物加速降解脱毒中所存在的主要问题及其应用前景进行讨论和展望。     

溴代阻燃剂微生物降解的研究进展

溴代阻燃剂以其优异的阻燃性能而在工业生产和日常生活中大量使用。这些外源性的化学物质因其蓄积性、持久性、生物毒性而对人类健康和生态环境造成威胁。微生物特有的降解代谢能力为溴代阻燃剂污染治理带来了希望。但是,目前有关溴代阻燃剂的微生物降解研究仍然很少。综述了国内外在溴代阻燃剂微生物降解方面的最新研究动态,包括厌氧、好氧和基团化等生物降解方式。在此基础上,提出目前溴代阻燃剂微生物降解研究中存在的主要问题和重点研究方向,并对其在溴代阻燃剂污染治理方面的应用潜力进行展望。     

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。     

微生物厌氧呼吸与有机污染水体沉积物修复

水体沉积物有机污染是当前全球关注的重要环境问题。微生物具有呼吸和代谢多样性,能以多种污染物作为厌氧呼吸的电子供体或受体,与周围环境中的生物和非生物因素组成代谢网络耦合有机污染物降解转化,是有机污染水体沉积物修复的重要驱动者。本文重点综述了微生物厌氧呼吸、电子传递网络及其对有机污染水体沉积物的修复机制研究进展,并对有机污染水体沉积物微生物修复理论和技术研究的问题和挑战进行了探讨。     

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。     

脱色希瓦氏菌S12 非特异性偶氮还原酶基因表达及特性

摘要：【目的】对脱色希瓦氏菌S12 (Shewanella decolorationis S12)的acpD基因(登录号EF198254)及其表达活性进行研究。【方法】采用DNAMAN软件对该基因进行序列分析。利用PCR技术克隆含原有启动子的目的基因,与pGM-T载体连接后转化仅有微弱偶氮还原活性的大肠杆菌TOP10(Escherichia coli TOP10)中进行表达。通过分光光度法测定偶氮染料的还原活性。【结果】序列分析表明,该基因编码198个氨基酸残基组成的多肽,与希瓦氏菌ANA-3(Shewa