转基因植物对有机污染物的吸收、转化和降解

有机污染物是土壤、水体和大气环境的重要污染物.利用和加强植物修复作用是控制环境污染的有效途径.近年来,一些具有修复功能的外源基因被陆续引入到植物中,使转基因植物的生物修复能力大大增强.文章介绍了植物对污染环境中有机污染物,尤其是持久性有机污染物(POPs)的吸收、转化和降解作用,阐述了转基因植物用于被污染环境修复方面的研究进展和应用前景.     

环境中污染物降解基因的水平转移(HGT)及其在生物修复中的作用

水平基因转移是不同于垂直基因转移的遗传物质的交流方式.在污染环境这一特异生态环境中,降解基因的水平转移有着独特的功能与作用.研究环境中污染物降解基因在微生物间的水平转移,更深入地了解微生物种群适应污染环境的机理,对于评价污染物的环境毒理、生物可降解性以及污染环境的可修复潜力具有重要参考价值.在污染物生物修复实践中,可以通过调控降解基因的水平转移,增强污染环境中微生物的降解能力,更有效地发挥生物修复作用.文章将对环境中细菌间基因交流的机制,污染物降解基因的水平转移对微生物适应污染环境的机理、水平基因转移对代谢途径的进化及其对污染物生物修复作用的影响等方面的研究进展做一综述.     

内生菌协同宿主植物修复土壤复合污染的研究进展

土壤复合污染日益严重,危及植物生长及人类发展,寻找修复土壤复合污染的有效方法已经成为环境领域的优先事项。复合污染指同一环境中存在两种或两种以上的污染物,分为复合重金属污染、复合有机污染物污染及重金属-有机污染物复合污染。近些年发现内生菌能定殖在植物中,并且被感染的植物不会引起任何外在病症,其主要通过促进宿主植物生长,改变植物摄取污染物能力和酶促降解污染物等方法增强植物修复能力。本文综述了具有复合重金属和复合有机污染抗性的内生菌种类及其作用机制,并展望了内生菌协同宿主植物修复环境中复合污染物的研究方向。     

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。     

海洋石油污染物的微生物降解与生物修复

石油是海洋环境的主要污染物 ,已经对海洋及近岸环境造成了严重的危害。微生物降解是海洋石油污染去除的主要途径。海洋石油污染物的微生物降解受石油组分与理化性质、环境条件以及微生物群落组成等多方面因素的制约 ,N和P营养的缺乏是海洋石油污染物生物降解的主要限制因子。在生物降解研究基础上发展起来的生物修复技术在海洋石油污染治理中发展潜力巨大 ,并且取得了一系列成果。介绍了海洋中石油污染物的来源、转化过程、降解机理、影响生物降解因素及生物修复技术等方面内容 ,强调了生物修复技术在治理海洋石油污染环境中的优势和重要性 ,指出目前生物修复技术存在的问题。     

有机污染环境的植物修复研究进展

分析了近年来国内外的文献资料,对有机污染物污染环境的植物修复研究进展作了综述。植物能通过根系从环境中吸收和积累PCBs、PAHs等有机污染物,并将吸收的TNT、TCE及有机农药降解为高极性产物、水和CO2;另一方面植物根际可促进有机污染物的根际生物吸收与,使植物对有机污染环境的修复效果更明显。文中探讨了有机污染环境的植物修复技术的优势、问题与未来的研究。     

嗜盐微生物在环境修复中的研究进展

人类活动产生的污染物,使一些天然盐环境遭受不同程度的污染,或者使环境受到污染物与高盐的双重污染。在高盐条件下,非嗜盐微生物的代谢会受到抑制,其生物修复效率明显降低,甚至丧失修复能力。嗜盐微生物则能够在高盐环境中栖息繁殖,凸显其修复被污染高盐环境的生物学效率和广阔的应用前景。就嗜盐微生物降解石油烃、芳香烃衍生物和有机磷等污染物的研究进展进行了综述和讨论。     

环境污染治理领域中的植物修复技术

植物修复是利用植物的吸收和代谢功能将环境介质中的污染物进行分解、富集和稳定的过程。由于污染物的理化特性和环境行为不同,加之植物新陈代谢的各异,污染物植物修复的作用机理也不尽相同。与其它修复方法相比,植物修复技术投入低、效果好和纯自然,并对土壤功能的维护和土壤生物恢复有积极的作用。本文综述了近年来国外有关植物修复技术在污染治理领域中的研究进展,详细论述了推广应用污染物植物修复过程中应注意的几个技术关键;并就植物修复技术中存在的问题进行了讨论。总之,污染物植物修复技术的发展目前还不完善,就其更为详细具体的作用机理和商业推广的研究还需要做大量的工作。     

有机污染环境植物修复技术

利用物理、化学方法修复有机污染环境,费用昂贵,而且还可能使当地的生态资源难以再利用,对于大面积污染土壤也难以实施。植物修复,利用植物吸收、降解以及根际圈降解的作用方式将有机污染物从环境中彻底去除,具有处理费用相对低廉、对环境扰动少和使资源可持续利用的特点,目前已成为环境科学领域的一大热点和前沿。本文对环境中主要有机污染物的发生机理、近年来植物修复有机污染的研究进展做一综述,并对有机污染植物修复的强化措施进行了展望。     

持久性有毒物污染底泥修复技术进展

评述了底泥中持久性有毒污染物的危害。在分析持久性有毒污染物污染底泥修复技术现状及面临问题的基础上 ,指出浅水湖泊持久性有毒污染物污染底泥修复的发展方向是植物 -微生物联合修复 ,水库、深水湖泊等持久性有毒物污染底泥修复的发展趋势为物理化学 -生物协同修复 ,修复目标是在环保疏浚、生态清淤的基础上 ,实现持久性有毒污染物污染底泥的无害化和资源化处置     

邻苯二甲酸酯在环境中的降解机制

邻苯二甲酸酯是一类普遍使用的有机化合物, 主要用做聚氯乙烯的增塑剂。目前在环境中已经大量存在, 由于其具有致癌、致畸和致突变性, 近来引起广泛的关注。研究表明, 邻苯二甲酸酯属于环境内分泌干扰物, 对人类健康和自然环境有非常大的危害。针对邻苯二甲酸酯类污染物在环境中的污染现状以及其降解机制进行了综述。研究显示: 邻苯二甲酸酯在地表水中的分布非常的广泛, 主要来源于工业废水、固体废弃物以及PVC 合成塑料; 邻苯二甲酸酯能够在环境中存在水解、光解、微生物降解及植物修复的可能性, 但其降解速率不尽相同, 其中生物降解是邻苯二甲酸酯在环境中分解的主要途径。     

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。     

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。     

重金属污染的转基因植物修复——原理与应用

污染环境的植物修复技术具有成本低、不造成二次污染等优点。从自然界中寻找用于污染环境修复的超富积植物不仅难度大 ,而且受生物量、生长周期以及地理环境等因素的限制。近几年迅速发展起来的通过转基因植物进行污染环境的修复技术显示了广阔的应用前景。外源基因在植物的高效表达可以提高植物吸收、运输、降解污染物的能力以及修复的效率 ,并可以作为研究不同污染物修复机理的实验系统。以转基因植物修复几种主要的重金属污染为例 ,介绍了转基因植物修复的原理、现状及存在问题 ,并探讨了提高转基因植物修复效率的一些方法 。     

持久性有机污染土壤的植物修复及其机理研究进展

随着人类对化学品的依赖程度越来越高,环境的有机污染状况也越来越严重.有机污染土壤的植物修复是指利用植物在生长过程中,吸收、降解、钝化有机污染物的一种原位处理污染土壤的方法,具有应用成本低、生态风险小、对环境副作用小等特点.本文综述了近年来国内外有机污染土壤的植物修复研究进展情况,重点介绍了多氯联苯、多环芳烃、农药和硝基芳香化合物等持久性有机污染物的植物修复,阐述了有机污染土壤植物修复的关键机制,并分析了该技术在实际工程应用中的局限性及应考虑的因素.最后,指出了今后该领域的重点研究方向.     

汞污染土壤植物修复中转基因技术的应用

汞是一种全球性污染物.随着工业的发展、汞矿开采的加速,土壤汞污染日益严峻,给生态环境和人类生活带来了严重的威胁.因此,汞污染土壤的修复问题受到了广大学者的关注.针对受污染的土壤修复问题,植物修复技术具有成本低和不会给环境带来新的危害等特点.本文对目前国内外汞污染土壤修复植物修复技术的研究进行了综述,介绍了转基因技术在汞污染土壤中的应用,探讨了转基因技术在环境治理和环境修复中潜在的应用价值.     

土壤-植物系统复合污染研究进展

土壤-植物系统复合污染研究是污染生态学的科学前沿,对于农业环境的生态安全具有重要意义．本文对复合污染概念的由来及其内涵的发展、土壤-植物系统可能发生的复合污染类型及其研究进展、土壤-植物系统复合污染所导致的生态效应及其定量表征进行了较为系统的概述,提出了土壤-植物系统中重金属-有机污染物和有机污染物-病原微生物也是复合污染的重要类型．指出了多种污染物交互行为、次生产物及其老化、分子毒理机制等方面的研究是今后土壤-植物系统复合污染的研究重点．同时对复合污染的研究方法以及结果的应用进行了展望,为土壤污染的预警防治与修复提供依据。     

假单胞菌菌株CTN-3对百菌清污染土壤的生物修复

百菌清被美国环境保护署列为优先控制污染物,利用微生物的降解作用修复被污染的土壤、清除环境中的污染物等具有重要的现实意义.假单胞菌(Pseudomonas sp.)菌株CTN-3是一株从污染土壤中分离得到的百菌清降解菌,考察了其在实验室条件下对百菌清污染土壤的生物修复能力及其影响因素.结果表明:降解菌株在灭菌土壤中的降解效果略好于未灭菌土壤;在外源添加降解菌106 CFU·g-1、温度15 ～ 30℃和pH5.8～8.3条件下,该菌株能有效降解土壤中10 ～200 mg·kg-1的百菌清.菌株CTN-3在百菌清污染土壤的生物修复中具有良好的应用前景.     

重金属污染环境的植物修复及其分子机制

重金属污染物的排放和扩散造成了日益严重的环境污染。如何消除环境中的重金属污染物已成为国际性难题。近年来,植物修复技术的出现和快速发展为我们展示了一条新的有效途径：即利用植物对重金属化合物的吸收、富集和转化能力去除土壤和水体中残存的重金属污染物。文章简要介绍了重金属污染物与植物修复的关系和植物修复的生理机制,重点总结了重金属污染环境的植物修复在分子生物学方面所取得的研究进展,包括有机汞裂解酶基因merB、汞离子还原酶基因merA和金属硫蛋白基因MT等的生物学功能及其在植物修复上的应用,展望了植物修复研究工作的发展方向,并针对汞污染提出了一套修复方案。     

邻苯二甲酸酯的污染现状及微生物降解研究进展

作为环境内分泌干扰物的一种,邻苯二甲酸酯(PAEs)作为增塑剂被广泛应用于生产、生活诸多方面,目前已在大气、水、土壤等各种环境介质中被检测到,其污染普遍性和对整个生态系统的危害性已受到越来越多的关注。微生物降解被认为是去除环境中PAEs的最佳途径。本文综述了PAEs的污染现状及其微生物降解研究进展,为深入探讨PAEs污染的微生物修复提供参考,并对其微生物降解研究前景进行了展望。