微生物生物技术处理气态污染物的研究进展

近年来大气污染问题愈发突出,工业生产过程是大气污染的一重要源头。微生物法治理制造工业生产中产生的挥发性有机物、恶臭气体、硫化物、氮氧化物等气态污染物以效率高、投资少、绿色且环境友好等优势逐渐在国内兴起,广受关注。本文综述了微生物法的基本理论、技术分类及特点、应用范围,以及国内外较新的研究方向与进展。微生物法净化低浓度污染物效率往往很高,而处理难溶、高浓度、生物毒性、难降解的污染物时易受到局限。专家学者们对此进行了大量研究与实验,创新出的高效技术进行总结。本文认为减少传质阻力方法的应用、与其他处理技术联用、清晰微生物降解机理与途径等是提高微生物法效率的重要方向。但提及的大部分强化手段仍处于实验研究阶段,使其工业化仍需要进一步探索。     

微生物法在空气污染控制中的应用（Ⅰ）

近年来微生物法在空气污染治理中取得了许多成果．本文简要论述了微生物法对煤炭脱硫、除臭（Ｈ２Ｓ）和降解挥发性有机空气污染物（ＶＯＣＳ）的原理、工艺和应用现状与发展,为有关方面提供参考。     

废气生物处理设施排放的微生物气溶胶逸散特征、影响因素与暴露风险研究进展

生物处理技术因其具有高效、成本低廉、操作简便、清洁、无二次污染等特点,已被广泛应用于废气处理方面,但微生物气溶胶会作为二次污染物从废气处理设施排放到周围空气中。由于携带和传播有害微生物,微生物气溶胶对人体健康造成潜在危害和风险。废气生物处理设施既是微生物气溶胶的“汇”,也是微生物气溶胶的“源”。本文阐述了废气生物处理设施微生物气溶胶的逸散水平、群落结构和粒径分布特征,分析了其形成原因、主要来源、影响因素和暴露风险,为废气生物处理设施产生的微生物气溶胶的识别和控制技术研究提供科学依据和参考。     

微生物法去除水中氯苯类化合物的研究进展

氯苯类化合物是水环境污染中的主要污染物之一,本文主要介绍了目前国内外微生物法处理水中氯苯类化合物的最新研究成果,包括氯苯类化合物的微生物好氧降解、厌氧降解,共代谢、生物活性炭以及生物处理工艺等,并展望了该领域今后的研究方向.     

微生物法去除水中氯苯类化合物的研究进展

氯苯类化合物是水环境污染中的主要污染物之一, 本文主要介绍了目前国内外微生物法处理水中氯苯类化合物的最新研究成果, 包括氯苯类化合物的微生物好氧降解、厌氧降解、共代谢、生物活性炭以及生物处理工艺等, 并展望了该领域今后的研究方向。     

分子生物学在空气微生物气溶胶研究中的应用进展

空气微生物气溶胶的研究方法很多,包括培养计数法、生物发光法、化学发光法、直接镜检法、免疫学方法、分子标志法、生物传感器和分子生物学方法(基因探针和PCR法)。分子生物学方法由于特异性强、操作简便、快速,尤其是最新发展的定量PCR的方法还可以实现对DNA或RNA的绝对定量分析,因此在空气微生物气溶胶的研究中有很好的发展前景。本文对应用PCR和实时定量PCR(QPCR)在空气微生物气溶胶领域的研究进行了综述,指出了传统PCR和QPCR的优缺点,着重对QPCR在空气微生物领域的应用进行了比较全面的分析,指出了应用QPCR检测空气微生物气溶胶还应解决的问题和前景。     

植物根孔在土壤生态系统中的功能

综合论述了植物根孔的概念,在土壤中的形成、分布以及生态功能。指出植物根孔是土壤大孔隙研究中的重要部分,是一个由植物根系、土壤、土壤微生物、水、空气等组成的“多介质界面”,众多的土壤生物过程在此发生,它在土壤水分、溶质传输以及环境污染物的迁移和转化等过程中具有重要意义。特别是在湿地生态系统中,发达的地下根孔系统为利用人工湿地系统净化污水、处理污泥等工程提供良好的污染物吸附转化界面以及“微生物消化池”     

活性污泥微生物组：去除污浊，只留清淡

活性污泥法诞生一百多年来,在污水处理特别是城市污水处理中发挥了不可替代的作用。活性污泥微生物是去除污染物包括新型有机和无机污染物的关键角色,活性污泥微生物组为微生物分离培养、功能鉴定和生态互作等方面的研究带来新的活力。     

空气微生物群落解析方法:从培养到非培养

随着世界范围内流行性疾病以及我国空气雾霾事件的不断发生,空气生物性污染的研究开始受到高度重视,其研究方法也随着分子生物学技术的快速发展而不断更新,由早期以生化技术为基础的研究方法转变为以现代分子生物学技术为基础的研究方法。综述了空气微生物群落多样性解析方法从培养到非培养的发展过程,包括培养技术法、BIOLOG技术、生物标记法、基因指纹图谱技术、核酸杂交技术、实时荧光定量PCR、空气微生物宏基因组学及基因芯片技术,阐述了这些技术的基本原理,比较了各种技术的优缺点并重点介绍了它们在空气微生物群落多样性研究中的应用概况,最后展望了空气微生物学研究的发展方向。     

微生物降解联苯的研究进展

联苯是一种有机污染物,在自然环境中很难分解。目前研究的降解方法中,微生物降解最有潜力。微生物法处理成本低、效果好、无二次污染,且操作简单,能够实现真正意义上的再循环。该文对国内外开展的微生物降解联苯的相关研究进行了综述,对联苯降解的菌群、代谢途径及其关键酶进行了详细的阐述,指出了微生物降解联苯存在的关键问题是修复效率低,高效菌株的筛选、基因工程菌的构建及其多种修复技术的结合是今后研究的方向。     

人工湿地处理造纸废水后细菌群落结构变化

人工湿地通过模拟自然湿地的生态系统,能够实现污染物的去除,是一种高效经济的污水处理手段,但是对人工湿地处理后污水中细菌群落的研究较少。采集了造纸厂排污口和人工湿地出水口的水样,检测了溶解氧、pH值和盐度等水质指标,对主要污染物的含量进行了测定和分析,并利用DGGE技术对细菌群落的变化进行了研究。结果表明:(1)造纸污水经人工湿地处理后水质有明显提高;(2)人工湿地处理后细菌群落结构发生变化,优势菌由γ变形菌和衣原体变为α变形菌,而且微生物多样性指数Shannon-Wiener's降低;(3)人工湿地处理前污水中存在着大量致病微生物和降解微生物,处理后以环境友好的固氮菌和少量致病菌为主。研究结果揭示了人工湿地不仅可以去除造纸废水中的污染物,改善水质而且可以大大减少向环境中排放的致病微生物,防止由致病微生物引起的生态灾难的发生,为将来人工湿地应用于工业污水处理和微生物生态安全评估提供有效可靠的依据。     

膜生物膜法在水污染控制及资源回收中的研究进展

传统以达标排放为核心目标的废水处理工艺往往以高能耗、高物耗换取污染物削减,形成了"减排污染物、增排温室气体"的尴尬局面,并不符合可持续发展理念。作为一种新型的膜处理技术,膜生物膜法可利用无泡曝气的方式将气态电子供体(甲烷、氢气)或受体(氧气)提供给附着在膜表面的微生物,从而驱动水体中的污染物去除,并产生一些极具回收潜力的物质,最终实现污染物削减、节能减排及资源回收三大目标的有机整合。本文系统介绍了膜生物膜的传质过程及其去除污染物的微观机制,探讨了膜生物膜法在水处理资源回收方面的研究前景,梳理了膜生物膜反应器在水污染控制方面的实验研究和中试应用现状,并总结了膜生物膜法面临的挑战及发展趋势。     

空气颗粒物与肠道微生物群及肠道炎症相关性研究进展

颗粒物(particulate matter,PM)是空气污染物中的主要成分,可以通过多种途径进入肠道。研究证实颗粒物进入肠道能够增加肠上皮的通透性,降低肠道免疫屏障功能,也可被代谢为有毒产物进一步引起肠道损伤。颗粒物还能够改变肠道微生物群的组成,目前认为微生物群和机体多个系统的功能密切相关。颗粒物引发的肠道炎症反应影响全身多系统的健康。本文综述了近年来关于空气颗粒物造成的肠道微生物群改变、肠道损伤及其引起的肠道免疫应答反应的研究进展,阐明空气颗粒物进入肠道可能对人体健康产生的影响,为治理空气污染进而改善人群健康提供理论依据。     

微生物胞外活性氧的产生及其促进有机污染物降解的研究进展

生物法处理是环境中有机污染物去除的主要途径,具有费用低、环境影响小等特点,其不足之处在于所需处理时间长,尤其当有机污染物难降解时,处理时间长达数十年甚至数百年.胞外活性氧(extracellular reactive oxygen species,EROS)是微生物代谢时产生的一类含氧活性基团,对难降解有机物的生物降解...     

废气处理生物滤器微生物生态学研究进展

废气生物处理是一项新兴的气体污染控制技术,已成为当前环境领域的研究热点.本文概述了生物滤器系统(包括生物过滤器系统和生物滴滤器系统)结构及其去除气体污染物的原理,重点阐述了生物滤器微生物的分离、鉴定及其降解特性,微生物丰度、活性与微生物群落结构多样性之间的相关性,运行条件对微生物群落的影响,微生物群落结构时空变化规律,生物膜形成机理和模型等方面的研究进展,并对今后废气处理生物滤器微生物生态学研究方向进行了展望.     

重度霾污染时空气细菌群落特征及与关键环境因子的相关性

【背景】近年来频繁发生的霾污染事件严重威胁着人类的正常生活和社会经济发展。目前对霾污染颗粒物的重要组成部分生物气溶胶的关注较少。【目的】明确霾污染时空气微生物的特征,为进一步研究空气微生物对霾污染的形成及反馈机制奠定基础。【方法】采集了北京地区重度霾污染的样品,测定颗粒物的化学组分,通过高通量测序技术分析空气细菌群落结构特征,并明确其与环境因子的相关性。【结果】霾污染显著改变空气细菌群落结构、降低α多样性。霾污染使空气中变形菌门相对丰度显著上升,放线菌门相对丰度下降。颗粒物浓度及化学组分是重度霾污染中影响空气细菌群落结构的关键环境因子。与气态污染物SO₂和NO₂相比,水溶性离子硫酸盐、硝酸盐和铵盐对空气细菌群落结构的影响更大。【结论】解析了重度霾污染时空气细菌群落特征和关键环境因子之间的相关性,为大气环境微生物的研究、空气质量的评价及霾污染的有效防治提供了数据参考。     

微生物降解硝基苯废水的研究进展

硝基苯是一种淡黄色,苦杏仁味的高毒物质,且难生物降解,广泛应用于化工、染料、制药等工业,具有稳定化学性质、高毒性和易在生物体内积累的优先污染物.硝基苯的大量排放对环境构成了严重威胁,对该污染物的处理一直是研究焦点.对硝基苯的降解方法主要有物理法、化学法和生物法,生物法费用低、不易造成二次污染,可以最大程度的降解污染物.微生物降解在硝基苯类化合物废水治理和污染环境修复方面具有明显优势,近年来人们己筛选出许多硝基苯高效降解菌.从降解菌的种类,降解途径,共代谢,固定化,基因工程,高盐条件下的降解等方面阐述了硝基苯生物降解的最新研究进展.     

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。     

苯胺、硝基苯和三硝基甲苯生物降解研究进展

苯胺、硝基苯和TNT类化合物是广泛应用的化工原料 ,目前它们已造成了严重的环境污染 ,并危及人体的健康。利用微生物处理环境中污染物的方法目前倍受青睐。迄今为止 ,人们已经找到了很多环境污染物的降解微生物。综述了降解苯胺、硝基苯和TNT的微生物及其降解机理 ,并指出DNA改组等分子生物学技术的发展与应用为彻底治理环境污染指明了出路     

城市景观格局视角下空气微生物研究进展

城市化进程将原有自然生态系统改造为以不透水面为主的人工景观,这种变化影响了空气微生物群落的生存环境及其时空异质性。空气微生物受城市化的影响程度与其生态功能的发挥关系密切,微生物群落特征的改变会在一定程度上影响当地生态环境质量并给人群健康带来潜在威胁。城市化进程和空气微生物群落动态分属两个时空尺度差异巨大的生态过程,二者的联合分析已成为目前生态安全与环境健康领域的研究热点。从空气微生物的来源及其组成特征、空气微生物群落的时空异质性及其影响因素以及空气微生物的生态环境效应三个方面系统梳理和总结了近年来探索城市化和空气微生物群落动态之间关系的研究,从宏观视角探讨了当前空气微生物研究的不足,并引入社会-经济-自然复合生态系统、景观格局与过程等相关理论和方法来分析城市化对空气微生物群落特征的影响,旨在明确城市景观格局作用下的空气微生物群落对人群健康的潜在威胁程度,为快速城市化过程中的人居环境的改善提供参考。