石油污染土壤的生物降解研究

石油工业迅速的发展带来了许多环境问题。在原油生产与输送过程中[1] ,井喷、泄露及沉降排放等引起的原油进入土壤造成的土壤污染 ,很难治理。原油在环境中残留时间长 ,对土壤微生物和土壤 植物生态系统 ,甚至地下水都产生危害 ,影响土壤肥力 ,破坏土壤生产力 ,严重影响当地的粮食产量及产品质量。当前 ,治理土壤石油污染的方法主要有物理法、化学法和生物治理技术[2 ] 。污染土壤生物清洁技术就是利用微生物将土壤中有害有机污染物降解为无害无机物 (ＣＯ2 和Ｈ2 Ｏ)的过程。降解过程可以由改变土壤理化条件 (包括土壤ｐＨ ,温度、湿度、…     

生物反应器法处理油泥污染土壤的研究

采油过程产生的油泥是整个石油烃污染源的重点。在陆地生态环境中 ,烃类的大量存在往往对植物的生物学质量产生不利影响 ,更重要的是石油中的一些多环芳烃是致癌和致突变物质 ,这些致癌和致突变的有机污染物进入农田生态系统后 ,在动植物体内逐渐富集 ,进而威胁人类的生存和健康[1 ,1 1 ] 。大量的废弃油泥 ,不仅污染农田 ,同时也给石油行业带来巨大的经济损失。污染土壤的治理主要有物理、化学和生物 (生物修复 )方法 ,生物修复方法被认为最有生命力。污染土壤生物修复技术主要有 3种 ,即原位处理、挖掘堆置处理和反应器处理。反应器处理是…     

生物基因技术修复石油污染土壤研究进展

植物修复油污土壤是控制环境污染的有效途径,但在实际应用中存在着植物生物量较小、生长缓慢等不足。将具有修复功能的外源基因引入植物中,使转基因植物的生物修复功能大大增强,为解决土壤石油污染问题提供了有效手段。文章系统论述了转基因植物对石油污染土壤中有机污染物,尤其是对持久性有机污染物（POPs）的吸收、转化和降解作用以及近年来所取得的突破性进展,并指出了利用生物基因修复技术进行土壤石油污染研究的发展趋势。     

丛枝菌根对有机污染土壤的修复作用及机理

丛枝菌根(AM)是丛枝菌根真菌(AMF)与植物根系相互作用的互惠共生体,能改良土壤结构,增强植物抗性.自然界中已知的AMF有170多种,分布广泛,且可与大多数植物共生.利用AM修复有机污染土壤正成为一个崭新的研究方向.本文综述了AM对多环芳烃、酞酸脂、石油和农药等一些典型有机污染物污染土壤的修复作用.AM修复有机污染土壤的机理主要包括:AMF代谢有机污染物;AM分泌酶,降解污染物;AM影响根系分泌作用,并促进根际微生物对有机污染物的降解;AMF宿主植物吸收积累污染物.AM修复研究中,高效AMF的筛选、复合菌种效应、土壤老化、AM作用下植物对有机污染物的吸收积累等几方面仍有待于深入研究.     

植物根系分泌物对土壤污染修复的作用及影响机理

生物修复是一种经济环保的土壤修复技术。根系分泌物是利用生物修复污染土壤过程中的关键物质,也是植物与土壤微生物进行物质交换和信息传递的重要载体,在植物响应污染物胁迫中扮演重要角色。研究植物根系分泌物对土壤污染修复的作用和影响机理,是深入理解植物和微生物环境适应机制的重要途径,对促进生物修复污染土壤有重要指导意义。从污染物胁迫对根系分泌物的影响、根系分泌物对土壤污染物环境行为的影响、根系分泌物在调控污染土壤中根际微生物群落结构和多样性中发挥的作用等几个方面综述了根系分泌物对土壤污染修复的影响及内在机制。研究结果表明,根系分泌物在降低重金属对植物的毒性、加速有机污染物降解等方面有非常重要的作用。根系分泌物对土壤微生物的丰度和多样性均有显著影响,其与根际微生物互作在土壤污染物的消减中发挥了重要的调控作用。在此基础上,提出了以往研究中的不足,并对污染物胁迫下根系分泌物未来研究的方向和趋势进行了展望。     

石油污染土壤植物-微生物修复研究进展

依据国内外近10年来有关石油污染土壤生物修复研究的成果,综合阐述了石油污染土壤的植物修复、微生物修复及植物-微生物联合修复方法研究,重点讨论植物-微生物联合作用,主要包括植物根际微生物、根分泌物以及菌根对石油污染物降解的影响,提出了污染土壤原位修复中需要重视的问题.     

LAS对菲在土壤(柱)中的迁移影响

随着环境科学发展,人们对多环芳烃化合物(ＰＡＨｓ)的研究越来越多[1]。以往对ＰＡＨｓ的研究主要是研究其在大气、水体、底泥中的分布及其分布和污染源距离的关系,而对ＰＡＨｓ在土壤中的迁移转化规律研究的较少[1]。我们在“七五”攻关课题中,曾研究过有机污染物在土壤、水、植物和大气中的存在状况,发现ＰＡＨｓ之一的菲在环境中有较高的检出[2]。本课题从环境条件对ＰＡＨｓ迁移过程的影响入手,重点研究在有表面活性剂(ＬＡＳ)的条件下,菲在土壤中的迁移及其影响因素,为进一步研究其它有机污染物在土壤中的迁移规律及机理,丰富污染化学…     

缙云山森林土壤速效P的分布特征及其与物种多样性的关系研究

土壤状况直接影响着植物的生长发育 ,植物在整个生长发育过程中也能通过根系分泌物和枯落物等改善土壤的水、热、气、肥等理化性质[6 ] 。研究表明 ,土壤理化性质与种子萌发、幼苗定居密切相关 ,且幼苗在定居过程中能分泌氨基酸和有机酸作用于土壤 ,为其生长创造适宜的土壤条件[9] 。Ｍｃｋｅｅ研究指出 ,红树林的土壤理化性质影响着群落内植物种类的分布格局[10 ] 。Ｆｒａｎｃｏ ｖｉｚｃａｉｎｏ等对墨西哥加里佛尼亚沙漠的土壤性质和植物多样性的研究则表明 ,土壤的Ｃａ/Ｍｇ比例与植物多样性密切相关 ,且二者是协同发展的[11] 。可见 ,…     

缙云山森林土壤速效K的分布特征及其与物种多样性的关系

土壤作为植物生长繁殖的基地 ,也作为一种重要的生态因子 ,总是与植物 (被 )协同发展的。Ｍｃｋ ｅｅ研究指出 ,红树林的土壤理化性质影响着群落内植物种类的分布格局[7] 。Ｆｒａｎｃｏ ｖｉｚｃａｉｎｏ等对墨西哥ＢａｊａＣａｌｉｆｏｒｎｉａ沙漠中的土壤性质和植物多样性的研究表明 ,土壤的Ｃａ/Ｍｇ比例与植物是协同发展的 ,土壤Ｃａ ,Ｍｇ含量及其比例与植物多样性存在一定的相关关系[8] 。可见 ,深入研究土壤理化性质与植物种类的分布、植物多样性的关系具有重要的理论和实践意义。最近 ,已有学者研究了速效Ｎ的空间格局及其与群落…     

土壤与水体有机污染的生物修复及其应用研究进展

系统论述了土壤、水有机污染物的主要来源、特点、有机污染生物修复的概念、应用范围、成功实例与研究进展等,特别是对于泄漏石油污染的生物成功降解方法、效果,土壤中易爆炸物如ＴＮＴ、废水中有机污染的有效降解等,评价了生物修复所具有突出优势,对有机、无机污染物降解过程中植物、微生物筛选、基因修饰、分子克隆与转基因植物方面近年来所取得的惊人成果与突破性进展,无疑正激励着人们开拓更大的应用范围。预计不久的将来,更多具有环境净化与生物修复功能的商业性综合技术与高效性工程生物将投入应用。     

黄土高原石油污染土壤微生物群落结构及其代谢特征

针对污染胁迫下土壤微生物群落变化和代谢变异等问题,基于平板稀释法和Biolog微平板分析方法,研究了陕北黄土高原石油污染土壤微生物群落结构、代谢特征及其功能多样性。结果表明,不同类群的土壤微生物对石油污染胁迫的响应不同,污染土壤细菌和真菌数量高出清洁土壤1个数量级,而污染土壤的放线菌数量极显著减少(P0.01);污染土壤和清洁土壤微生物对糖类和多聚物类碳源较易利用,污染土壤微生物总体上代谢碳源的种类和活性均低于清洁土壤。微生物群落主成分分析(PCA)表明,石油污染土壤和清洁土壤的微生物群落存在显著差异(P0.01),起分异作用的碳源主要为糖类,其次是羧酸类和氨基酸类;随着土壤石油含量增加,典型变量值变异(离散)增大,土壤微生物群落结构稳定性降低。微生物群落多样性分析表明,Shannon丰富度指数(H)、McIntosh均一度指数(U)和Simpson优势度指数(1/D)均达到极显著差异(P0.01),污染土壤微生物群落H和U低于清洁土壤,但是一定浓度的石油污染可以刺激土壤微生物群落中优势种群的生长,1/D增高。研究结果为陕北黄土高原石油污染区土壤微生物修复提供理论基础。     

紫茎泽兰根际土壤中优势细菌的筛选鉴定及拮抗性能评价

采用分离培养的方法,从紫茎泽兰根际土壤中筛选鉴定了优势细菌25株,并测定了其中8株优势细菌及其代谢产物对病原菌的拮抗性能．结果表明：紫茎泽兰根际土壤中存在着丰富的芽孢杆菌和假单胞菌,其中枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌数量最多,占鉴定细菌总数的55．6％;这些优势细菌类群对番茄枯萎病菌和青枯病菌有不同程度的拮抗作用,以枯草芽孢杆菌BS-5和苏云金芽孢杆BT-1对番茄枯萎病菌的拮抗效果最为明显,其代谢产物的抑菌率分别为85．5％和83．8％;优势细菌代谢液比菌体对病原菌的拮抗作用更强．紫茎泽兰根际丰富的具有强拮抗性能的细菌类群可能是紫茎泽兰不受土传病害侵扰的原因,也是其逃避天敌的重要手段;通过这种根际有益微生物的反馈作用,紫茎泽兰在与当地植物竞争中直接或间接地处于有利地位,从而有利于其排挤当地植物,迅速扩张蔓延．     

培菌白蚁菌圃和粪便微生物多样性分析

【背景】培菌白蚁是属于白蚁科的一类与鸡枞菌属真菌共生的高等白蚁,其与体内肠道微生物和体外菌圃微生物形成三维共生体系。【目的】分析培菌白蚁菌圃和粪便的微生物多样性,并与肠道微生物进行比较。【方法】通过Illumina MiSeq高通量测序方法对培菌白蚁菌圃和粪便样品进行细菌16S rRNA基因和真菌ITS测序分析。【结果】高通量测序获得培菌白蚁菌圃和粪便样品细菌和真菌的有效序列和OTU数目。5个样品细菌OTU数目在90-199之间,而真菌OTU在10-58之间,细菌的种类多样性明显大于真菌。不论是细菌还是真菌,粪便样品的OTU数目多于菌圃样品。经物种分类分析,菌圃样品主要优势细菌是变形菌门(Proteobacteria),其相对含量超过82.4%;其次是拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes);粪便样品中优势细菌为拟杆菌门,其次是变形菌门,粪便优势菌属为别样杆菌属和营发酵单胞菌属,这与培菌白蚁肠道菌多样性组成一致。培菌白蚁菌圃和粪便样品共生真菌主要为担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota)。菌圃优势真菌为鸡枞菌属(Termi...     

Investigation on bioremediation of oil-polluted wetland at Liaodong Bay in northeast China

An investigation on the effect of various microbes on degradation was carried out as part of the study on bioremediation of oil-polluted wetland at LiaoDong Bay in northeast China. The method used involved direct inoculation of selected bacteria, which were capable of degrading oil, to the soil samples. The combination of various bacteria showed better results in terms of oil degradation than any single ones due to their synergetic effects. The operation conditions [pH 8.0, 25°C, C/N/P (40:5.6:1)] for these bacteria to degrade the oil content in the soil samples were also studied and optimized. Addition of appropriate surfactants was helpful for bacteria growth, thus favoring the oil degradation. For instance, after adding Tween 80 (300 mg/kg) for 8 days, the number of bacteria was amplified 6.22 times and the rate of oil degradation increased by 20%. Adequate amount of H₂O₂ was also beneficial for microbes to decompose oil. However, overdosage may cause the death of the bacteria. The addition of 400 mg/l H₂O₂ each time was suitable. Seven thousand milligrams of H₂O₂ was added entirely in 11 days, and the rate of oil degradation increased significantly from 27% (without H₂O₂) up to 67%. The study clearly demonstrated that the direct soil inoculation was an effective method for environmental bioremediation.Foundation item: The National Key and Fundamental Research and Development Programming Projects (863, No2002AA648010)     

克拉玛依石油污染土壤微生物群落结构及其代谢特征

为了分析克拉玛依油区内土壤中正构烷烃含量间的差异,微生物群落生理多样性、微生物代谢活性在不同石油污染梯度土壤中的变化规律。本研究采用GC、平板稀释法、Biolog微平板技术探讨了土壤微生物群落特征在3种不同污染程度下的变化情况。研究表明,石油污染土壤烷烃含量与微生物代谢活性呈显著负相关(r=-0.783, p<0.05)。随着石油污染程度增加微生物数量呈下降趋势,不同石油污染土壤中细菌数量占决定优势,细菌>真菌>放线菌。不同石油污染土壤微生物群落对6大碳源的利用体现出差异。主成分分析(PCA)表明,清洁土壤与石油污染土壤对底物利用有明显差异。石油污染严重土样碳源利用率为"酯类>酸类>胺类>氨基酸类>单糖/糖苷/聚合糖类>醇类"。本研究成果为后期修复污染土壤时调整投入的碳源底物等提供科学帮助。     

不同类型原油污染土壤生物修复技术研究

对不同类型原油污染土壤在实用规模的预制床上采用堆制技术进行生物修复 .通过投加肥料、菌剂、控制水分和pH ,可使微生物获得较好的生态环境 .当稀油、高凝油、特稠油和稠油污染的土壤中原油总量为 2 5 .8～ 77.2 g·kg-1土时 ,经过近 2个月的运行 ,石油总量的去除率可达 38.37%～ 5 6 .74 % .石油中芳烃、沥青和胶质混合物是制约石油快速降解的主要因素 .在处理过程中筛选出石油降解的优势菌株 ,其中有 6株真菌、6株细菌和 1株放线菌 .研究结果为石油污染土壤异位生物修复技术实用化提供了理论依据 .     

石油污染对土壤微生物群落多样性的影响

土壤中的微生物主要有细菌、放线菌、真菌三大类群,微生物在石油污染的土壤中发挥着维持生态平衡和生物降解的功能。文中以四川省遂宁市射洪县某废弃油井周围不同程度石油污染土壤为供试土壤,首先对各组供试土壤的基本理化性质进行测定分析;然后采用平板菌落计数法测定了供试土壤中三大类微生物数量的变化,结果表明:相比未被污染的对照土壤,石油污染的土壤中细菌、放线菌、真菌数量均减少,并且土壤中可培养微生物的数量与土壤含水量呈正相关;再采用454焦磷酸测序技术对土壤中的细菌群落多样性及变化进行16S rRNA基因分析。在所有供试的4个土壤样品中,共鉴定出不少于23 982个有效读取序列和6 123种微生物,相比于未被污染的对照土壤,石油污染土壤中细菌的种类更加丰富,主要优势门类为酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、浮霉菌门和变形菌门。但不同土壤样品中优势菌群的群落结构有所差异,石油污染的土壤中,酸杆菌门、放线菌门和变形菌门的数量最多,未被石油污染的土壤中,放线菌门、拟杆菌门和变形菌门的数量最多。     

2000-2002年浙江地区尿路感染病原菌的变迁及耐药性分析

对 2 0 0 0年初至 2 0 0 2年底 6 30 6例浙江地区疑似尿路感染 (UTI)患者尿液标本进行了细菌及真菌分离培养和药敏试验。上述标本中 ,革兰阳性菌、革兰阴性菌和真菌的检出率分别为 6 .5 % ,13.6 %和10 .1% ,其中真菌阳性检出率超过革兰阳性菌居第二位。粪肠球菌和白假丝酵母菌分别成为UTI的优势革兰阳性菌和真菌。所试验的革兰阳性菌、革兰阴性菌和真菌分别对亚胺培南、万古霉素、制霉菌素的耐药率最低。不同细菌耐药性有较大差异 ,多重耐药在表皮葡萄球菌及多数受试的革兰阴性菌中为普遍现象。上述实验结果提示 ,近年浙江地区UTI病原菌的种类已发生明显的变迁 ,耐药性也日趋严重。     

基于高通量测序的褐飞虱肠道微生物多样性分析

【目的】探明褐飞虱Nilaparvata lugens成虫肠道微生物群落结构和多样性。【方法】分离褐飞虱成虫完整肠道并提取总DNA,利用Illumina MiSeq(PE300)技术对其肠道细菌16S rRNA的V3-V4变异区和真菌ITS2序列进行测序,统计肠道微生物的操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU)数量,分析其物种组成、丰度及Alpha多样性。并通过qPCR技术验证随机挑选注释到的4种肠道菌的高通量测序数据的有效性。【结果】分别获得褐飞虱成虫肠道细菌16S rRNA和真菌ITS2优质序列32 395和24 986条,根据序列相似性进行聚类分析分别获得235和128个OTUs。其中,细菌共注释到7个门, 15个纲, 26个目, 45个科和73个属;真菌共鉴定到3个门, 9个纲, 12个目, 15个科和18个属。在门分类水平上,细菌以变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)为优势门类;真菌以子囊菌门(Ascomycota)为绝对优势菌门。在属分类水平上,细菌的优势属为不动杆菌属Acinetobacter以及紫单胞菌科(Porphyromonadaceae)未确定属和毛螺菌科(Lachnospiraceae)未确定属,其丰度分别为36.37%, 17.22%和15.01%;真菌的优势属为粪壳菌纲(Sordariomycetes)未确定属,丰度为95.77%。Alpha多样性分析结果显示,褐飞虱肠道细菌(真菌)的观测物种数、Chao1指数、Shannon指数和Simpson 指数分别为235(128), 262.64(165.40), 3.90(0.91)和0.62(0.75)。4种肠道菌的qPCR结果显示高通量测序数据具有较高的有效性。【结论】褐飞虱成虫肠道细菌和真菌群落整体多样性比较丰富。研究结果为从共生微生物角度解析褐飞虱的环境适应性以及开发基于微生物防治的新技术等方面提供了依据。     

The microbial community of Vetiver root and its involvement into essential oil biogenesis

Vetiver is the only grass cultivated worldwide for the root essential oil, which is a mixture of sesquiterpene alcohols and hydrocarbons, used extensively in perfumery and cosmetics. Light and transmission electron microscopy demonstrated the presence of bacteria in the cortical parenchymatous essential oil-producing cells and in the lysigen lacunae in close association with the essential oil. This finding and the evidence that axenic Vetiver produces in vitro only trace amounts of oil with a strikingly different composition compared with the oils from in vivo Vetiver plants stimulated the hypothesis of an involvement of these bacteria in the oil metabolism. We used culture-based and culture-independent approaches to analyse the microbial community of the Vetiver root. Results demonstrate a broad phylogenetic spectrum of bacteria, including alpha-, beta- and gamma-Proteobacteria, high-G+C-content Gram-positive bacteria, and microbes belonging to the Fibrobacteres/Acidobacteria group. We isolated root-associated bacteria and showed that most of them are able to grow by using oil sesquiterpenes as a carbon source and to metabolize them releasing into the medium a large number of compounds typically found in commercial Vetiver oils. Several bacteria were also able to induce gene expression of a Vetiver sesquiterpene synthase. These results support the intriguing hypothesis that bacteria may have a role in essential oil biosynthesis opening the possibility to use them to manoeuvre the Vetiver oil molecular structure.