土壤中高环多环芳烃微生物降解的研究进展

微生物修复是去除土壤中多环芳烃(PAHs)的主要措施。本文以微生物修复PAHs污染土壤的理论基础及其难点为主线,全面综述了土壤中高环PAHs的微生物降解机理。近年来,富集分离得到的以高环PAHs为唯一碳源和能源的优势降解菌逐渐增多,其中,主要是代谢降解四环PAHs的单株降解菌,一些降解菌还能以共代谢方式利用五环PAHs。高环PAHs污染土壤修复的一个难点是其低生物可利用性,微生物通过释放生物表面活性剂、形成生物膜以及分泌胞外多糖提高高环PAHs的生物可利用性,从而加速其降解。真菌和细菌联合作用能增强污染土壤实地修复的效果。因此,通过微生物修复技术来去除土壤中PAHs具有环境友好性、经济适用性以及可持续应用性。     

微生物降解多环芳烃(PAHs)的研究进展

从多环芳烃(PAHs)的降解菌株的筛选、降解机制以及PAHs污染的生物修复等方面介绍了微生物降解PAHs的最新研究进展。     

多环芳烃污染土壤生物修复研究进展

多环芳烃 (Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs) 是一类广泛分布于环境中的持久性污染物,结构稳定、难以降解,对生态环境和生物具有“三致”毒害性,其环境去除和修复备受关注。绿色、安全、经济的生物修复技术被广泛应用于PAHs污染土壤的修复。本文从土壤中PAHs的来源、迁移、归趋和污染水平总结了目前我国土壤多环芳烃污染的基本状况;归纳了具有PAHs降解作用的微生物、植物种类及机理;比较了微生物修复、植物修复和联合修复3类主要的生物修复技术。指出植物与微生物的互作机理的解析,抗逆菌株、植株的筛选与培育,实际应用的安全和效能评估应成为多环芳烃污染土壤修复领域未来的研究方向。     

多环芳烃污染土壤微生物修复研究进展

多环芳烃是我国土壤环境质量标准中要求严格管控的一类持久性有机污染物,利用微生物技术修复有机污染土壤具有绿色、经济等突出特点,应用前景广泛.目前多学科的协同发展和新技术的研究应用,为多环芳烃土壤微生物转化机制与污染生态过程等方面带来了新的认识,同时对修复技术的实际应用与调控提供了新的思考方向.本文以多环芳烃污染土壤微生物...     

多环芳烃和重金属复合污染土壤生物修复研究进展

多环芳烃(PAHs)和重金属是土壤环境中有机和无机污染物的典型代表,二者来源广泛且能在土壤中长期存在,极易造成复合污染。研究表明,PAHs和重金属共存时会发生复杂的相互作用,使复合污染土壤修复往往比单一污染土壤修复更加困难。生物修复具备成本低、不造成二次污染、适用于大范围修复等优势,是极具应用前景的PAHs和重金属复合污染土壤修复技术。本文总结了土壤中PAHs和重金属复合污染的分布特点及交互作用,对PAHs和重金属复合污染土壤生物修复技术作用机理及研究进展进行了综述,并对PAHs和重金属复合污染土壤生物修复技术的发展提出了展望。     

多环芳烃微生物降解基因的研究进展

多环芳烃(PAHs)是环境中普遍存在的一类有机污染物,微生物的降解是PAHs去除的主要途径。近年来,有关PAHs微生物降解途径和代谢产物的研究已有很多报道。小分子PAHs一般可以直接被微生物降解,而大分子PAHs则需要微生物以共代谢的方式降解。在过去20年中,微生物降解PAHs的基因相继被发现,各种基因在调控PAHs降解过程中的功能也越来越清晰。本文概述了PAHs微生物降解基因方面的研究进展,详细介绍了微生物对萘、菲的降解基因,最后对PAHs微生物降解基因的应用前景进行了展望。     

厌氧微生物降解多环芳烃研究进展

多环芳烃(PAHs)是一类普遍存在于环境介质中的难降解有机污染物,相对于好氧微生物降解PAHs的研究,厌氧微生物降解PAHs的研究则相对较少.本文从厌氧微生物降解PAHs的研究背景,厌氧降解微生物的特点和不同厌氧降解还原反应体系的角度综述了厌氧微生物降解PAHs的概况;结合厌氧微生物降解萘和菲转化途径的介绍,推断了其降解机制的内在原因;同时通过总结影响厌氧微生物降解PAHs的主要因素(包括:PAHs的生物可利用性、外源营养物质的添加、外源电子受体的添加、特定厌氧降解菌的筛选强化和部分环境因素等),指出了制约降解进程的潜在限制因子;并对厌氧微生物降解PAHs研究目前存在的问题和未来的发展方向作了简述与展望.     

好氧细菌对多环芳烃降解机制的研究进展

多环芳烃(PAHs)是指两个或两个以上的苯环以线性排列、弯接或簇聚方式构成的一类碳氢化合物。这类化合物广泛分布于环境中, 具有潜在的致畸性、致癌性和遗传毒性。在自然环境中, 好氧细菌对PAHs的生物降解是一种很重要的方式, 凸显其在清除环境PAHs污染物中具有广阔的应用前景。在过去二十多年中, 科学家们已经从基因水平上对好氧细菌降解PAHs的机制进行了深入的研究, 其中包括PAHs降解基因的多样性、与PAHs降解有关的基因以及细菌群体PAHs遗传适应机制等。在此, 就好氧细菌对多环芳烃降解机制的研究进展进行了综述和讨论。     

微生物降解多环芳烃的研究进展

多环芳烃(PAHs)是具有严重危害的环境污染物质。介绍PAHs的降解菌,降解机理和PAHs的生物修复方面的研究进展。土壤中PAHs的生物修复被认为是解决污染的有效方法,目前,菲的生物降解途径已经比较清楚,但对结构更为复杂的多环芳烃研究较少。文章还对消除环境中多环芳烃的相关生物技术提出展望。     

生物泥浆反应器中多环芳烃微生物降解调控因子研究

多环芳烃 (PAHs)是一类普遍存在的环境中的优先有机污染物 ,在土壤中残留持久并难以降解 ,因此给环境和人体健康带来潜在危胁 [5] 。研究表明 ,微生物降解是去除 PAHs的主要途径 [6]。微生物能够以利用 PAHs作为碳源与能源和共代谢两种方式降解 PAHs[7] 。泥浆反应器作为生物修复技术之一 ,具有处理周期短 ,降解条件易于控制和处理效果好的特点[8,9] ,目前已成为一种重要的处理技术 ,在欧、美等发达国家 ,受到广泛重视。Grosser[10 ]等人发现 ,把微生物从污染地区分离培养后 ,接种到污染土壤中可大大提高芘的降解率。泥浆反应器中污染…     

细菌降解萘、菲的代谢途径及相关基因的研究进展

多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是一类在环境中广泛存在的具有毒性的污染物,微生物降解是其在自然界中降解的主要途径,因而尤为重要。随着研究的深入,关于微生物降解PAHs的分子降解机制、途径等的认识逐渐积累。以下对细菌降解萘、菲的研究进展进行了概述,介绍了萘的水杨酸降解途径,菲的水杨酸、邻苯二甲酸及其他降解途径,同时也包括降解过程中涉及的降解基因簇,如nah-like、phn、phd、nid和nag等以及细菌在PAHs胁迫条件下其他相关基因的表达与调节等方面的最新进展。这些进展可为降解菌株的分子及遗传机制研究提供理论依据,将促进通过基因工程优化降解菌、更有效地检测PAHs环境污染及实现PAHs污染的生物修复。     

混合微生物体系降解多环芳烃研究进展

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)指含2个或2个以上苯环的芳烃,其致癌、致突变、致畸作用引起了严重的环境问题。微生物降解作为PAHs污染的修复方式之一,具有成本低、效率高、环境友好等优点。而相比于传统的单一菌株降解,混合微生物体系通常降解效果更好,适应性和抗逆性更强。本文综述了从自然环境中获得的各种PAHs降解天然混菌体系以及基于不同单菌成员的降解或其他特性构建的人工混菌体系,对各混菌体系的条件优化方法以及对实际污染场地进行修复的研究进展,并对混合微生物体系降解多环芳烃的未来发展方向进行了展望。     

油田区多环芳烃污染盐碱土壤活性微生物群落结构解析

多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是土壤中广泛存在的、美国环保总署(USEPA)优先控制的一类有毒(致癌、致突变)的持久性污染物,主要来源于人类活动。土壤微生物多样性是表征土壤质量变化的敏感指标之一。磷脂脂肪酸(PLFAs)分析方法是基于活性微生物细胞膜的PLFAs组分的生化检测技术,克服了传统培养方法只能分离出少量微生物(1%)的缺点。采用PLFAs方法,解析了土壤活性微生物对PAHs污染胁迫的反应。结果表明,土壤微生物分布情况可分为4种类型:Ⅰ型,微生物PLFAs种类最多,占该区土壤微生物PLFAs种类总数的57.7%,PAHs对变量的解释量最小;Ⅱ型,微生物PLFAs占PLFAs总数的30.8%,PAHs对变量的解释量较小;Ⅲ型,微生物PLFAs种类占总数的7.68%,PAHs对变量的解释量较大;Ⅳ型,微生物PLFAs的种类仅占总数的3.85%,PAHs对变量的解释量最大。相关性分析表明:土壤微生物PLFAs的种类、生物量和生态多样性指数与土壤中萘(Nap)、芴(Flu)、蒽(Ant)、苯并[K]荧蒽(Bkf)、苯并[a]芘(Bap)、茚并[1,2,3-cd]芘(Ind)的相对含量呈负相关关系;与苊(Ace)、菲(Phe)、荧蒽(Fla)、芘(Pyr)、苯并[a]蒽(Baa)的相对含量呈正相关关系;与PAHs的种类和浓度呈负相关关系。结果将为开展PAHs污染土壤的生态风险评价和微生物生物修复技术研究提供理论依据。     

Optimization of PAHs Oxidation from a Concentrate of Soil Attrition Using Potassium Permanganate

The treatment of soils contaminated with organic compounds, such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), by attrition produced large amounts of highly concentrated attrition sludge (PAH – attrition concentrate – PAC). This paper studied the performance of an oxidation process using potassium permanganate (KMnO₄) to degrade PAHs that were initially present in attrition concentrates. The influence of operating conditions (temperature, concentration of KMnO₄ and reaction time) was studied, and these parameters were optimized using a response surface methodology (RSM). The results showed that the temperature and the reaction time had a significant and positive effect on the degradation of PAHs for the experimental domain studied (temperature between 20 and 60°C and reaction time between 1 and 7 h). The interaction between the temperature and the concentration of KMnO₄ significantly influenced the degradation of the PAHs. The temperature and the concentration of KMnO₄ were the main parameters that influenced the degradation of both phenanthrene (Phe) and benzo [a] pyrene (BaP). For benzo [a] anthracene (BaA), the temperature was the most influential factor. According to our results, the optimal conditions were defined as [KMnO₄] = 0.4 M for 5.5 h at 60°C. These optimal conditions led to degradations of 42.9%, 40.8%, 41.0% and 46.0% of the total PAHs, Phe, BaA and BaP, respectively.     

长期灌溉含多环芳烃污水对稻田土壤酶活性与微生物种群数量的影响

以沈抚污水灌区为例,研究了长期灌溉含多环芳烃(PAHs)污水对稻田土壤酶活性、微生物种群数量的影响。结果表明,灌区稻田土壤PAHs含量在319.5～6362.8μg.kg-1。长期污水灌溉导致稻田土壤PAHs含量严重超过环境标准。随清水连续灌溉年限的增加,土壤PAHs总量不同程度降低直至低于土壤PAHs环境质量标准。相关性分析表明,在目前污染程度下,灌区稻田3大土壤微生物类群和主要功能群的种群数量主要受土壤理化性质的影响,受PAHs含量影响不明显。土壤全氮含量与细菌数量呈极显著正相关(P<0.01)。土壤酶活性受到土壤养分和PAHs污染的双重影响,土壤有机碳和全磷含量分别与脱氢酶、多酚氧化酶和脲酶活性呈极显著正相关(P<0.01),PAHs含量分别与脱氢酶和脲酶活性呈极显著正相关(P<0.01),与多酚氧化酶活性呈显著正相关(P<0.05)。     

Bioremediation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Creosote-Contaminated Soil by Peniophora incarnata KUC8836

ABSTRACT Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are present in products made from creosote, coal tar, and asphalt. When wood pile treated with creosote is placed in soil, PAHs can contaminate it. Creosote has been used for wood preservation in the past and is composed of approximately 85% PAHs and 15% phenolic compounds. PAHs cause harmful effects to humans and the environment because of their carcinogenic and mutagenic properties. White rot fungi can degrade not only lignin, but also recalcitrant organic compounds such as PAHs. Among numerous white rot fungi used in previous studies, four species were selected to degrade PAHs in a liquid medium. From this evaluation of the degradation of PAHs by the four fungal isolates, two species were ultimately selected for the highest rates of removal. Following 2 weeks of incubation with Peniophora incarnata KUC8836, the degradation rates of phenanthrene, fluoranthene, and pyrene were 86.5%, 77.4%, and 82.6%, respectively. Mycoaciella bispora KUC8201 showed the highest degradation rate for anthracene (61.8%). Hence, bioremediation of creosote-contaminated soil with an initial concentration of 229.49 mg kg^?1 PAHs was carried out using the two selected fungi because they could simultaneously degrade 13 more PAHs than the comparison species. More importantly, isolates of P. incarnata KUC8836 were discovered as powerful degraders of PAHs by producing laccase and manganese-dependent peroxidase (MnP), with 1.7- and 1.1-fold higher than the comparison species, respectively. Therefore, the white rot fungus may be proposed for the removal of PAHs and xenobiotic compounds in contaminated environments.     

多环芳烃降解菌的筛选与降解能力测定

从本溪多环芳烃(PAHs)污染土壤中经富集培养筛选出8株PAHs降解菌,研究了8株菌及其等比例混合培养对菲、芘和苯并[a]芘的降解能力。结果表明,在28℃,培养基中菲、芘和苯并[a]芘的浓度分别为50、50和5mg·L-1的复合底物条件下,培养28d后,菌株B3的降解效果最好,对菲、芘和苯并[a]芘的降解率分别为88.4%、54.0%和68.4%,8株菌的混合培养对菲、芘和苯并[a]芘的降解率分别为87.7%、35.3%和42.0%;经生理生化实验和16SrRNA序列比对,初步鉴定B3菌为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。     

两株具有芘降解功能的植物内生细菌的分离筛选及其特性

从植物体内筛选具有多环芳烃(PAHs)降解功能的内生细菌并定殖于植物体,有望有效地去除植物体内PAHs,从而减低植物污染风险。采用富集培养法,从长期受PAHs污染的植物体内分离筛选出2株能以芘为唯一碳源和能源生长的内生细菌BJ03和BJ05,经形态观察、生理生化特性及16S rDNA序列同源性分析,将2株菌分别鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter sp.)和库克氏菌属(Kocuria sp.)。并研究了2株内生细菌对芘的降解能力及环境条件对其降解芘的影响。结果表明,菌株BJ03和BJ05在以浓度为50 mg/L的芘为唯一碳源生长时,于30℃、150 r/min摇床培养15 d后,对芘的降解率分别为65.0%和53.3%。2株菌在pH值(6.0—9.0)、温度(25—40℃)和盐浓度(NaCl含量为0—15 g/L)条件下生长良好,且皆为好氧生长,通气量越大,菌株生长越旺盛,对芘的降解能力越强。添加C、N源可有效促进菌株BJ03和BJ05的生长,加速其对芘的降解速率。当外加C源为蔗糖、N源为酵母膏时,2株菌在30℃摇床培养4 d后,对芘的降解率分别高达71.1%和55.3%。2株菌的细胞表面疏水率最大分别为93.7%和43.9%,对四环素和利福平敏感,而对其它多种抗生素具有较强的抗性。