十溴联苯醚降解菌的分离鉴定、降解特性及降解机理

【背景】十溴联苯醚(decabromodiphenyl ether,BDE-209)是应用最广泛的溴代阻燃剂之一,其持久性毒性给生态环境和生物体带来了严重危害。【目的】分离出一株能有效降解BDE-209的好氧细菌并研究其降解特性及机理,以探究BDE-209的微生物降解规律。【方法】以BDE-209为唯一碳源,通过富集、分离和纯化,从活性污泥中筛选出BDE-209好氧降解细菌。采用高效液相色谱(high-performance liquid chromatography,HPLC)和液相色谱-质谱联用仪(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)分别检测BDE-209的浓度和中间产物。【结果】筛选得到一株BDE-209好氧降解细菌F,经鉴定初步判定为硝基还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)。在30℃、pH7.0、接种量为10%(体积分数)、葡萄糖浓度为250mg/L的优化降解条件下,对初始浓度为10mg/L的BDE-209的降解率可达76.2%。低浓度的Cd²⁺(≤5mg/L)未对BDE-209的微生物降解和菌体生长产生显著影响,而高浓度的Cd²⁺(≥15mg/L)对BDE-209的微生物降解和菌体生长则产生显著影响。BDE-209对细胞表面疏水性(cell surface hydrophobicity,CSH)具有一定的影响。BDE-209的微生物降解机理主要包括脱溴、羟基化、二苯醚键断裂和开环等过程。【结论】菌株F对BDE-209具有很好的降解能力,研究结果对BDE-209的好氧微生物降解及BDE-209污染环境的生物修复具有较好的科学意义。     

降解吡啶复合菌系MD1的筛选、降解特性及代谢途径

【目的】为筛选吡啶高效降解复合菌系，促进高浓度吡啶废水的降解。本研究围绕吡啶降解复合菌系的筛选、降解特性及代谢途径，旨在获得吡啶高效降解复合菌系，为高浓度吡啶废水微生物降解及完全矿化提供理论依据和技术支撑。【方法】以吡啶为唯一碳氮源从某农药废水处理系统好氧活性污泥中筛选得到一个吡啶高效降解复合菌系MD1。采用16S rRNA高通量测序技术探究了MD1的群落结构及多样性，通过单因素实验考察了MD1的降解特性，利用气相色谱-质谱联用仪对MD1降解吡啶的代谢产物进行了初步检测与鉴定，推测吡啶可能的降解途径。【结果】结果显示，在温度30 ℃、pH 8.0、NaCl浓度0.1%的最佳条件下培养72 h，MD1对初始浓度1 400 mg/L的吡啶降解率为98.44%±0.27%。在属水平上，MD1主要由副球菌属(Paracoccus sp.)、布鲁氏菌属(unclassified_Brucellaceae)、无色杆菌属(Achromobacter sp.)等组成。由代谢产物检测结果初步推测MD1对吡啶的代谢途径为吡啶→烟酸→6-羟基烟酸→2,5-二羟基吡啶→N-甲酰基马来酰胺酸→马来酰胺酸→马来酸→CO₂+H₂O。【结论】研究筛选得到一个可高效降解吡啶、降解性能稳定的复合菌系MD1。解析了MD1的微生物组成多样性和群落结构，推测了MD1可能的代谢途径，研究结果丰富了吡啶降解微生物资源。     

一株十溴联苯醚高效好氧降解菌的筛选、鉴定及降解特性

【目的】从广东贵屿镇电子垃圾拆解地采集的沉积物样品中分离十溴联苯醚(BDE-209)高效好氧降解菌,并考察其对BDE-209的降解特性。【方法】通过生理生化实验和16S rRNA测序鉴定菌种,正交实验优化降解条件,并分析不同降解体系及影响因素对菌降解BDE-209的影响。【结果】鉴定结果显示,该BDE-209好氧降解菌为短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)。B.brevis对1 mg/L BDE-209 5 d的降解率可达54.38%。正交实验结果表明,B.brevis降解BDE-209的最优条件为:pH 7,投菌量3 g/L,温度30°C。降解特性研究结果显示B.brevis对BDE-209降解的最佳菌龄为36 h,最佳氮源为(NH4)2SO4,B.brevis对Cu2+、Cd2+有较好的耐受性,但Cu2+和Cd2+的存在会影响其对BDE-209的降解。当Cu2+浓度在1 5 mg/L,Cd2+浓度在0.3 0.5 mg/L范围内时,B.brevis对BDE-209降解均可达50%以上。【结论】B.brevis对BDE-209有很好的降解效率,研究结果对BDE-209的好氧微生物降解及环境中BDE-209的生物修复具有较好的科学意义和应用价值。     

焦化废水O/H/O生物处理工艺二级好氧生物反应器的微生物结构和功能

【背景】焦化废水O/H/O生物处理工艺的二级好氧生物反应器O₂具有剩余污染物矿化和完全硝化功能,对废水的达标排放有重要作用。【目的】阐明O₂生物反应器的微生物结构和功能。【方法】利用16S rRNA基因测序,研究O₂生物反应器的微生物多样性和组成并进行功能预测,揭示其共现性特征和环境影响因子。【结果】O₂的优势菌门以变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿菌门(Chlorobi)为主。主要菌属中红游动菌属(Rhodoplanes)、溶杆菌属(Lysobacter)、硫杆菌属(Thiobacillus)等参与化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、酚类(phenols)和硫氰酸盐(thiocyanate,SCN^-)等剩余污染物的去除,亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)和硝化螺菌属(Nitrospira)分别作为氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和主要的亚硝酸盐氧化细菌(nitrite-oxidizing bacteria,NOB)。功能预测结果显示苯甲酸酯降解、氨基苯甲酸酯降解、氯烷烃和氯烯烃的降解、氟代苯甲酸酯降解和硝基甲苯降解是外源物质生物降解和代谢的前五大通路,广泛分布在主要菌属中,验证了微生物降解剩余污染物的作用。基因pmoA/B/C-amoA/B/C、hao和nxrA/B编码相关的酶,组成了完整的硝化途径。共现网络结果揭示溶杆菌属、Candidatus Solibacter和红游动菌属在O₂生态中的重要地位。通过冗余分析(redundancy analysis,RDA)表明COD和NH₃是影响O₂微生物群落的主要因素。【结论】红游动菌属和溶杆菌属是O₂中最核心的功能菌属,在污染物矿化和维持群落生态稳定上有重要作用。亚硝化弧菌属和硝化螺菌属是硝化作用的核心菌属。O₂中的代谢通路以剩余污染物矿化和完全硝化为主,微生物群落主要受COD和NH₃的影响。本研究阐明了O₂的微生物结构与功能,为焦化废水O/H/O生物处理工艺的改进提供了微生物学上的依据。     

一株有色金属矿山1-亚硝基-2-萘酚降解菌的筛选、鉴定和降解特性

1-亚硝基-2-萘酚是一类有色选矿药剂代表性的新型浮选药剂,在采选冶行业为了提高低品位矿物资源的利用率,被大量投入使用,该药剂的高稳定性进一步增大了矿山环境中重金属与有机选冶药剂复合污染的治理难度。微生物修复作为稠环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)类污染物重要技术手段之一,具有安全、经济、高效和无二次污染等特点。【目的】本研究从我国广西河池市周边的典型有色金属尾矿环境中分离出1株高效降解1-亚硝基-2-萘酚的菌株,并分析其降解特性及其潜在的代谢途径,从而探究矿山复合污染生态系统中稠环芳烃类污染物的微生物修复技术的应用前景。【方法】从有色金属尾矿样本中筛选到以1-亚硝基-2-萘酚为唯一碳源的菌株,经16S rRNA基因序列鉴定,结合气相色谱-质谱联合(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)检测分析菌株对1-亚硝基-2-萘酚的降解特性及中间代谢产物,并推测可能的代谢途径。【结果】筛选获得1株高效降解1-亚硝基-2-萘酚的Pseudomonas putida CUGB-JL11菌株,经鉴定为革兰氏阴性杆的恶臭假单胞菌。该菌株最适温度为30 ℃左右,最适pH值范围为6-8条件下,菌株5 d内对40 mg/L 1-亚硝基-2-萘酚的降解率高达81%。降解中间代谢产物主要为苯环类物质：苯甲羟肟酸甲酯和苯丙胺,但其母体及大部分中间产物都降解为小分子物质或者被完全降解。【结论】恶臭假单胞菌P. putida CUGB-JL11具有良好的1-亚硝基-2-萘酚降解能力和较强的环境适应性,有进一步被开发为微生物菌剂以用于稠环芳烃类污染修复的巨大潜力,为有色金属矿山生态系统中重金属和有机选冶药剂复合污染的微生物修复研究提供了理论依据和可利用的微生物资源。     

一株耐碱高效长链烷烃降解菌C24MT1的筛选及其降解特性

【背景】石油被称为“液体黄金”,人类的工业生产活动在利用其创造巨大社会价值的同时,也对自然环境造成了严重的污染。微生物修复技术是现阶段治理石油类污染有效的手段之一,具有经济、高效、无二次污染等优点。【目的】从受石油污染的土壤中分离高效降解长链烷烃正二十四烷的菌株,探究其降解特性及在微生物修复中的应用前景。【方法】通过形态学及16S rRNA基因测序进行菌株鉴定,采用气相色谱法检测菌株对正二十四烷的降解效果,并结合气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometer, GC-MS)分析降解中间产物以推测其潜在代谢途径。【结果】筛选到一株可高效降解正二十四烷的菌株C24MT1,经鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter)。该菌株最适降解条件为30 °C、pH 9.0、盐度2 g/L,该条件下生长7 d对9 g/L正二十四烷的降解率高达86.63%;与此同时,菌株在强碱性环境(pH 11.0)中生长良好(OD₆₀₀为0.39)并保持较高烷烃降解率(75.38%),对极端环境具备较强的耐受能力;对降解中间产物进行分析,推断菌株代谢长链烷烃正二十四烷的途径可能包括末端氧化及次末端氧化。【结论】不动杆菌C24MT1具有良好的环境适应能力及烷烃降解能力,在后续微生物菌剂开发和石油类污染土壤的环境修复领域具有巨大的应用前景。本研究可为盐碱地区高浓度石油类污染土壤的修复提供优良菌种,并进一步丰富石油烃类生物降解的菌种资源库。     

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.     

液固工艺山西陈醋发酵微生物群落组成、互作网络及溯源分析

【背景】传统山西陈醋是在开放环境下由多菌种固态发酵酿制而成,解析酿造过程中微生物群落的组成、互作网络及来源对认识和调控食醋发酵过程都具有重要意义。【目的】揭示山西陈醋酿造微生物群落的组成、演替、互作网络及来源。【方法】基于高通量测序技术揭示山西陈醋酿造过程中微生物群落的组成、演替和多样性;采用SPSS数据统计软件计算物种间的斯皮尔曼相关系数并利用Gephi软件对微生物群落互作网络进行可视化分析;采用快速期望最大化微生物源跟踪(fast expectation-maximization microbial source tracking, FEAST)方法解析发酵微生物群落的来源。【结果】山西陈醋酿造过程中有6个优势细菌属和5个优势真菌属(平均相对丰度大于1%);醋酸杆菌属(Acetobacter)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)和复膜孢酵母属(Saccharomycopsis)的平均相对丰度较高,分别为20.76%、30.38%和46.24%;醋酸杆菌属(Acetobacter)的相对丰度在醋酸发酵阶段逐渐增加,而乳酸杆菌属(Lactobacillus)在此阶段的趋势则相反。微生物群落互作网络结果显示魏斯氏菌属(Weissella)、乳球菌属(Lactococcus)、季也蒙酵母属(Meyerozyma)、Loigolactobacillus、Schleiferilactobacillus和地杆菌属(Geobacter)具有较高的连接度(连接度≥7);此外,醋酸杆菌属(Acetobacter)与魏斯氏菌属(Weissella)、Schleiferilactobacillus、Loigolactobacillus、乳球菌属(Lactococcus)、季也蒙酵母属(Meyerozyma)具有显著的拮抗作用。来源追溯结果显示糖化发酵第2天样品中有1.02%的细菌群落和77.04%的真菌群落来源于大曲;在醋酸发酵第1天样品中有0.93%的细菌群落和52.82%的真菌群落来源于火醅。【结论】为了解山西陈醋酿造过程中微生物群落的组成、演替、互作网络和解释酿造微生物来源提供了重要的理论数据。     

一株尼古丁降解菌株Arthrobacter sp.D4的分离鉴定及其降解代谢途径

【背景】烟草在生产和加工中会产生高浓度的尼古丁废弃物,对环境造成较大的污染。【目的】筛选降解尼古丁的微生物菌种并解析其降解尼古丁的代谢途径,理解微生物如何降解尼古丁。【方法】用常规分离筛选方法、结合形态学观察和分子鉴定手段分离和鉴定菌株类别,进而利用单因素试验方法,通过设置不同的尼古丁浓度、温度和pH确定菌株降解尼古丁的最适发酵条件和降解率,利用气相色谱-质谱联用技术检测菌株在尼古丁降解过程中的主要代谢产物。【结果】获得一株以尼古丁为唯一碳源和氮源的节杆菌属(Arthrobacter)菌株,编号为D4;该菌株降解尼古丁的最适温度和pH分别为30.0℃和7.0;在1 g/L的尼古丁浓度下具备较快的尼古丁降解速率,培养18 h时尼古丁降解率可达到90%以上;尼古丁浓度≥4 g/L时菌株生长受到明显抑制;与目前报道的节杆菌属降解途径不同,该菌株降解尼古丁过程中产生了新的终产物N-甲基吡咯烷酮、可替宁及中间产物麦斯明。【结论】本研究分离鉴定到一株具有较快尼古丁降解速率的节杆菌,该菌株很可能存在新的尼古丁降解途径。     

3-苯氧基苯甲酸降解菌Sphingomonas sp. SC-1降解苯酚环境条件及其降解中间产物的研究

【目的】探究高效降解3-苯氧基苯甲酸(3-Phenoxybenzoic acid,3-PBA)的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.) SC-1对苯酚的降解特性。【方法】采用HPLC测定微生物降解体系中苯酚残留量,考察环境条件对菌株SC-1降解苯酚的影响;分析不同培养时间苯酚降解体系混合样品的HPLC谱图,确定其降解中间产物。【结果】菌株SC-1能在基础盐培养基中以苯酚为唯一碳源和能源生长,在初始pH 7.0、30 °C条件下,24 h可完全降解100 mg/L苯酚;Cu2+、Ba2+、Mn2+等对其降解苯酚有不同程度的抑制作用;HPLC谱图分析,初步确定邻苯二酚是菌株SC-1降解苯酚的中间产物,且该菌株可在48 h内完全降解100 mg/L邻苯二酚。【结论】菌株SC-1对苯酚及邻苯二酚均有较强的降解能力,为完善3-PBA的降解途径及污染3-PBA或含酚废水或含酚农药残留的降解提供了数据参考。     

内蒙古高原典型草原区河漫滩湿地植物群落退化表征

草原区河流河漫滩草甸是生物多样性表现最充分和生物生产力最高的地段, 但由于过度放牧利用, 绝大部分草甸处于退化状态。该文以锡林河流域中游的河漫滩草甸为研究对象, 比较分析了围封保育湿地与放牧退化湿地的群落组成、地上生物量, 以及共有植物种的植株高度、节间长、叶长、叶宽, 土壤含水量、容重, 群落地下根量及根的分布, 土壤微生物生物量碳、氮的变化。结果表明: 1)放牧使得湿地植物群落优势种发生变化, 原有湿生植物逐渐向旱生化转变, 同时地上及地下生物量明显降低。2)退化湿地的植物呈现显著小型化现象。3)放牧退化湿地的土壤含水量较围封保育湿地低, 其垂直分布及地下根的垂直分布也发生变化。在低河漫滩, 土壤水分随土层的增加而增加, 根量也趋于深层化。但在高河漫滩湿地, 土壤含水量接近典型草原, 根未出现深层化分布趋势。4)放牧践踏引起土壤容重和土壤紧实度增加。5)放牧使得低河漫滩湿地土壤微生物生物量增加, 而在过渡区及高河漫滩湿地, 放牧使得土壤微生物生物量碳、氮含量显著降低。     

除草剂的微生物降解研究进展

微生物降解是环境中农药消解的重要因素,分离筛选纯培养的农药降解微生物并阐述其降解机制为微生物修复环境的应用提供重要的菌株资源和理论依据。本文简述了广泛使用的8类除草剂(包括有机磷类、磺酰脲类、氯乙酰胺类、均三嗪类、芳氧基苯氧基丙酸酯类、苯氧乙酸类、二硝基苯胺类和硫代氨基甲酸酯类除草剂)的降解微生物资源及其降解途径和降解基因的研究进展,并分析了目前除草剂污染修复存在的问题及未来的发展方向。     

Mineralization of 2,4,6-trinitrophenol (picric acid): Characterization and phylogenetic identification of microbial strains

Four bacterial strains that use picric acid as their sole carbon and energy source were isolated. Mineralization of¹⁴C-UL-picric acid showed that up to 65% of the radioactivity was released as¹⁴CO₂. HPLC and UV/Vis spectral analyses indicated complete degradation of picric acid by these organisms. HPLC and LC/MS analyses showed transient formation of 2,4-dinitrophenol during picric acid degradation. Degradation of picric acid was concomitant with stoichiometric release of three moles of nitrite per mole of picric acid. The four picric acid degraders were identified as close relatives ofNocardioides simplex (ATCC 6946) based on their small subunit (16S) rRNA gene sequences.This is contribution 7167 from Central Research & Development, Dupont Co, Wilmington, DE 19880, USA     

含氧杂环及其衍生物的生物降解研究进展

含氧杂环化合物（Oxygen heterocycles）是污染环境中常见的一类难降解有机污染物,具有毒性和致癌特性,其所引发的环境问题受到人们广泛关注。本文综述了典型含氧单杂环化合物四氢呋喃、1,4-二氧六环以及含氧稠杂环化合物二苯并呋喃、二苯并对二噁英的生物降解研究进展,主要包括降解菌降解性能、降解途径和降解相关基因。此外,本文还对二噁英类衍生物的研究现状进行了讨论,并展望了含氧杂环及二噁英类衍生物生物降解的未来研究方向。     

混合菌群DBFC对二苯并呋喃的降解特性及其代谢途径

[目的] 二苯并呋喃（DBF）是研究多环芳烃降解过程的模式化合物,研究其代谢过程和代谢途径对于阐明多环芳烃的代谢机制有重要意义。[方法] 从辽河河口区石油污染土壤中筛选到1个高效降解DBF的混合菌群DBFC。提取总DNA对菌群的生物多样性进行分析,通过稀释涂布平板法对菌株进行分离纯化。通过测定OD₆₀₀的吸收值对混合菌群的最适生长条件进行研究。在最适生长条件下研究底物浓度、底物谱、营养物质及表面活性剂对菌群降解效率的影响。利用超高分辨质谱检测混合菌群降解DBF的中间代谢物质,并推测其代谢途径。[结果] 生物多样性分析表明该混合菌群的组成为类芽孢杆菌（84.06%）、无色杆菌（8.17%）、假单胞菌（0.77%）、其他菌株（2.13%）。分离得到苍白杆菌、无色杆菌、寡养单胞菌和细杆菌。生长测定结果显示苍白杆菌、无色杆菌、寡养单胞菌和细杆菌均不能在DBF培养基中生长。混合菌群DBFC的最适生长条件为30℃、pH 8.0。在该条件下,混合菌群DBFC能将1.0 g/L的DBF在8 d内完全降解。在DBF浓度1.0 g/L条件下,混合菌群DBFC的最大降解速率为0.031 mmol/（L·h）。在培养基中添加葡萄糖、酵母粉和蛋白胨能将菌群降解DBF的效率分别提高1.38倍、1.14倍和1.24倍。在培养基中添加十二烷基磺酸钠或Triton-X-100能够抑制混合菌群降解DBF的效率。利用超高分辨质谱检测到4种中间代谢物质（2,2'',3-三羟基联苯、2,4-已二烯酸、龙胆酸和水杨酸）,并推测了DBF代谢途径。[结论] 本研究分离到高效DBF降解菌群,该菌群能在碱性（pH 8.0）条件下完全降解DBF,为该类污染物的原位修复提供优良菌系;利用超高分辨质谱分析得到了DBF降解途径,为该类物质的混合菌群代谢研究提供了参考。     

环境内分泌干扰物雌激素的微生物降解研究进展

雌激素是一类重要的环境内分泌干扰物。微生物降解是一种去除环境雌激素与进行环境修复的最绿色、环保、经济的方法。本文从分析雌激素的主要来源和危害、归纳国内外已报道的雌激素降解菌、总结雌激素降解的相关基因和组学研究进展、阐述雌激素的降解通路和降解机制这4个方面,概括阐述了环境雌激素的微生物降解作用,并对未来雌激素降解研究的主要内容与方向提出展望。     

黄河源区不同退化程度高寒草原群落生产力、物种多样性和土壤特性及其关系研究

近些年来,气候暖干化和过度放牧导致黄河源区高寒草原发生明显退化,严重影响了当地畜牧业和环境的可持续发展。退化后,植被群落生产力、物种多样性和土壤因子之间相互作用、相互影响,使生态系统持续恶化。以往的研究中研究人员对退化后群落生产力和物种多样性关系关注较多,但对退化过程中土壤要素变化的重视程度往往不够。因此,探究不同退化程度下高寒草原群落生产力、物种多样性和土壤特性及其关系对于认识高寒草地退化过程及退化草地恢复具有重要现实意义。在黄河源区采用空间分布代替时间演替的方法,根据植被和土壤特征选取了未退化到严重退化5个退化梯度,探讨不同退化程度下高寒草原群落生产力、物种多样性和土壤特性及其关系。结果表明：1）随着退化程度的加剧,群落地上和地下生物量均呈先稳定后降低的趋势,在轻度退化阶段达到最大值,重度和严重退化阶段显著降低;2）Shannon-Wiener多样性指数在轻度和中度退化阶段显著增加了20%和15%（P=0.025和P=0.039）,均匀度指数从未退化到重度退化变化不明显,严重退化阶段物种多样性指数均显著降低;3）土壤水分、各深度土壤有机碳、全氮、铵态氮和硝态氮均呈先稳定后降低的变化规律,土壤容重随着退化程度的加剧而显著增加;4）群落生物量、物种多样性与土壤养分呈正相关关系,与土壤容重呈负相关关系,冗余分析结果显示土壤容重、硝态氮、有机碳是退化过程中驱动植被因子变化的主要因素。因此,针对不同退化阶段采取不同的恢复治理措施,尤其是改善土壤养分和物理性质,同时对中度和重度退化两个关键阶段应该给予更多的关注。     

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。     

Accelerated Degradation of Fenamiphos and Its Metabolites in Soil Previously Treated with Fenamiphos

The degradation of fenamiphos, fenamiphos sulfoxide, and fenamiphos sulfone was determined in a greenhouse experiment using autoclaved and nonautoclaved soil from field plots treated or not treated with fenamiphos. Fenamiphos degradation and formation of fenamiphos sulfoxide was faster in uonautoclaved soil than in autoclaved soil. In nonautoclaved soil, previous exposure to fenamiphos was associated with increased rate of degradation of fenamiphos snlfoxide. Fenamiphos total toxic residue degraded more rapidly in nonautoclaved soil previously exposed to fenamiphos than in nonautoclaved soil never exposed to fenamiphos. This accelerated degradation was due to more rapid degradation of fenamiphos sulfoxide and appears to be biologically mediated.     

氯代脂肪烃生物与非生物共促降解机制研究进展

氯代脂肪烃(Chlorinated aliphatic hydrocarbons,CAHs)具有高毒性、高富集性、高环境残留的特点和致癌、致畸、致突变效应,对人体健康和生态环境造成了严重危害。CAHs降解是生物和非生物过程共同作用的结果,存在多种交互作用,明晰CAHs的生物与非生物共促降解机制对于强化CAHs污染场地修复具有重要意义。文中首先对CAHs降解方式进行了分类介绍,按照还原脱氯、好氧共代谢和直接氧化三种方式总结了影响CAHs降解的典型生物与非生物降解因子。从共促降解的角度出发,系统分析并提出了诱导降解机制和协同降解机制,并对基于共促机制强化CAHs降解的工程应用与存在的技术局限进行了综述和分析,最后对未来的发展方向进行了展望。