有机磷酸酯阻燃剂/增塑剂的生物降解及其机制研究进展

有机磷酸酯(Organophosphate Esters,OPEs)阻燃剂/塑化剂对人类有潜在的健康风险并且广泛分布在各种环境介质中,为应对OPEs带来的挑战,绿色、高效的生物降解方式成为了当前的研究热点。文章目的是叙述目前已知的OPEs的生物降解过程及机制,主要围绕TBP、TPHP这2种热点OPEs来描述生物降解途径及其中间产物。综合来看,生物降解OPEs的主要途径是通过水解作用、羟基化作用或者甲氧基化作用来实现的,在降解过程中细胞色素P450起关键作用,最终多数降解菌能够将OPEs矿化为无机磷酸盐及其他小分子化合物,能够实现对环境的无害化。     

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.     

微生物降解3,5,6-三氯-2-吡啶醇的研究进展

随着高毒性有机磷杀虫剂的限制和禁止使用,近年来以毒死蜱为代表的低毒性有机磷杀虫剂的市场份额有所增加。然而,毒死蜱的使用也导致了环境中3,5,6-三氯-2-吡啶醇(TCP)的产生,因为TCP是毒死蜱和甲基毒死蜱在环境中降解的主要中间代谢产物。它具有较高的水溶性和迁移性,容易进入深层土壤及水体环境,从而引起广泛的污染。释放到环境中的TCP不仅可以抑制TCP及其母体化合物毒死蜱和甲基毒死蜱的生物降解,而且也能抑制其他有机污染物的生物降解,从而进一步加重环境中TCP以及其他有机污染物的累积残留,影响环境系统的自我修复功能。本文概述了TCP及其母体化合物的结构、TCP的生态毒性、TCP降解菌的多样性及其微生物降解的最新研究进展,为毒死蜱和TCP污染地区进行经济可行的生物修复提供参考。     

河口、海湾生态系统初级生产力研究进展

河口及海湾生态系统与大洋生态系统相比,其理化环境因子复杂多样,且易受近岸人类活动的影响,生态系统多样性更高。初级生产力是河口及海湾生态系统研究的重要内容之一,也是渔业资源评估、水环境评价及生态环境治理等方面的重要参数。本文综述了近十年来河口及海湾初级生产力相关研究所取得的成果与进展,并从河口及海湾水域影响初级生产力的主要环境因子、初级生产力的粒级结构、赤潮机理研究、初级生产力估算方法等方面的相关研究对河口及海湾初级生产力的特点进行归纳总结,并对现在相关水域初级生产力估算的技术发展和研究重点进行了探讨和展望。     

低剂量混合污染生态毒理与风险评价研究进展

环境中的化学品往往以低剂量混合形式存在.对单一化学品高剂量暴露下的生态毒性研究成果,难以适用于环境中低剂量混合物的生态毒理效应诊断及风险评价.文中概述了低剂量化学品混合污染生态毒理及风险评价方面的研究进展,主要包括低剂量化学品混合污染诊断的分子毒理研究方法、风险评价方法,并介绍了简单和复杂混合物的风险评价方案.对低剂量混合污染生态毒理与风险评价研究的发展动向提出了见解,指出低剂量化学混合物的研究需要寻找敏感终点,引入多学科手段,积累更多的数据,建立完善、统一的评价体系.     

有机物生物降解性评价方法综述

评价有机物生物降解性的方法和文献很多,但缺乏系统性介绍评价方法及指导方法选择的综述性文献.本文围绕有机物的生物降解性评价,简要介绍了评价有机物生物降解性的指示性参数及厌、好氧有机物生物降解性评价方法,着重介绍了评价方法选择的标准和原则,并详细分析了不同试验方法使用过程中产生有机物生物降解率差异的原因.最后,以世界经济合作与发展组织(OECD)制定的标准为例,全面介绍了该评价方法的选择使用过程并整合这一评价体系绘制了方法选择路线图,指出了各项试验方法的优越性.     

微生物降解持久性有机污染物的研究进展与展望

持久性有机污染物（POPs）是伴随着人类工业化发展而产生的合成类污染物,具有高毒性、持久性、长迁移性和高生物富集性等特点,POPs污染物的微生物降解一直是环境科学与技术应用领域的研究热点。微生物降解技术修复POPs污染环境具有无二次污染、成本低、快速简便等优点,拥有广泛的应用前景。本文论述了各种POPs微生物分解代谢的最新研究进展,包括降解性微生物资源以及降解机制。此外,还讨论了计算生物学、合成生物学、基因组学等技术在POPs微生物降解中的潜力和应用,以期为环境中持久性有机污染物的修复提供参考。     

生物扰动对沉积物中污染物环境行为的影响研究进展

生物扰动由于显著改变沉积物结构和性质,进而影响沉积物中污染物的环境行为。综述生物扰动对沉积物中氮、磷、重金属和疏水性有机污染物环境行为的影响。生物扰动促进这些污染物从沉积物向水体释放。生物扰动还对不同的污染物产生其它不同的影响。对于氮,生物扰动还影响其硝化与反硝化作用;对于磷,生物扰动不仅改变其化学形态,还提高有机磷降解。对于重金属,生物扰动还能改变其在沉积物中的分布及化学形态。对于疏水性有机污染物,生物扰动主要增强生物富集和代谢,以及提高生物降解。     

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。     

发光细菌法测定环境中金属毒性的研究进展

在环境污染物的毒性评价和监测中,发光细菌法是一种具有快速、灵敏和廉价等优点的直接生物测试方法.本文简要回顾了发光细菌法的测定原理及其在水环境中的应用;总结了发光细菌法测定水环境中金属毒性的主要影响因素(如pH、有机无机配体和交互作用);重点评述了发光细菌法在土壤样品金属毒性测定方面的应用、不同提取方法的优缺点以及土壤金属毒性与形态之间的关系;提出今后应加强土壤中金属对发光细菌的毒害机理、土壤环境中发光细菌法标准化以及发光细菌法与其他测试方法的关系等研究.快速、廉价、标准化发光细菌法的建立对土壤环境中金属风险评价和监测具有重要的意义.     

地下水脱卤过程中的微生物种间代谢互作：提高原位氯代烯烃厌氧脱氯效能的有效途径

有机卤呼吸细菌(organohalide-respiring bacteria, OHRB)在氯代烯烃污染地下水的原位生物修复中扮演着关键性的角色,提高其丰度及活性对氯代烯烃的完全去除具有重要意义。在实际环境中,有机卤呼吸细菌往往与多种微生物共存,微生物种间代谢互作现象十分普遍,有机污染物的完全无害化往往需要通过微生物菌群的协同代谢作用来实现。因此,本文围绕微生物种间代谢互作进行综述,对目前获得的脱氯微生物菌种资源及脱氯机理进行了回顾,重点阐述了专性OHRB、非专性OHRB和非OHRB的种间代谢互作行为及机制,并提出以种间代谢互作为指导进行合成微生物群落的构建来有效提高氯代烯烃厌氧生物降解效率,为实现环境氯代烯烃类有机污染物的快速、彻底无害化提供理论指导。     

腈转化酶在精细化学品生产中的应用

腈化合物是一类重要的用于合成多种精细化学品的化合物,它们容易制备,并且可以合成多种化合物。传统化学水解方法将腈化合物转化为相应的羧酸或酰胺通常需要高温、强酸、强碱等相对苛刻的条件,腈转化酶(腈水解酶、腈水合酶和酰胺酶)由于其生物催化过程具有高效、高选择性、条件温和等特点,在精细化学品的合成中越来越受到人们的关注。许多腈转化酶已经被开发出来并用于精细化学品的生产。以下介绍了腈转化酶在医药及中间体、农药及中间体、食品与饲料添加剂等精细化学品生产中的应用。随着研究的不断深入,将会有更多的腈转化酶被开发出来并用于精细化学品的生产。     

有机磷水解酶的挖掘、改造及应用

有机磷化合物是一类广泛用作杀虫剂、增塑剂、阻燃剂的有毒化学品,由于难以降解而在农产品、水体和土壤中逐渐累积,容易引发严重的食品安全和环境污染问题。有机磷的酶促降解具有反应速度高和绿色环保等优点,是当前的研究热点。本文综述了近年来在有机磷水解酶的挖掘、改造及应用方面的研究进展,提出了进一步发展所面临的挑战和未来的研究方向,旨在为有机磷化合物的生物降解研究提供参考。     

农田生态系统中除草剂阿特拉津的环境行为及其模型研究进展

阿特拉津是世界范围内广泛使用的除草剂,在曾经使用阿特拉津的国家的地下水、河流和湖泊中已经检测到阿特拉津的残留,长期暴露在该有机污染物的环境中,势必对动物的生殖与繁衍及人体的健康产生不良影响。介绍了阿特拉津国内外的研究情况,着重评述了阿特拉津的吸附机制与影响因素、化学降解、生物降解、生态毒理学评价以及模型对其环境行为的描述,目的旨在帮助理解田间阿特拉津迁移机制及其如何污染地下水。农田生态系统中阿特拉津的迁移规律决定其环境行为,它是进行环境和健康风险评价的基础,目前应用较多的迁移模型是经典的对流-扩散方程,该模型已广泛运用于水-土系统中化学物质的迁移,且室内模拟的实验结果能较好解释田间现象,因此,开展阿特拉津在稳定流场饱和/非饱和室内土柱中的混合置换实验及批量平衡吸附实验,可获得反映阿特拉津迁移的穿透曲线特性及阿特拉津吸附性能的分配系数,结合数学模型拟合阿特拉津在土壤中非平衡迁移曲线,用拟合参数预测不同深度土壤中阿特拉津浓度变化和累积淋溶量动态规律,应该是今后研究工作的重点。     

硝基苯污染物的生物降解途径

硝基苯是一种有毒化合物,目前,关于硝基苯污染物的生物降解已进行了大量的研究。综述了生物降解硝基苯的两种主要途径氧化途径和部分还原途径,介绍了两种途径降解硝基苯的具体机制及相关酶和编码基因的特点,并对两种降解途径进行了简要的对比分析,为硝基苯及其它有机污染物生物降解技术的开发应用提供依据。     

四环素类抗生素降解途径及其主要降解产物研究进展

四环素类抗生素在生产和贮存过程中会发生一系列非生物降解反应,其中某些代谢及降解产物,与母体相比,虽然其活性降低,但毒性却大大增强.此类抗生素随着畜禽废弃物等途径进入到环境中,随环境条件的不同将发生一种或多种降解反应,其降解方式除了非生物降解外,还包括生物降解.本文综述了四环素类抗生素在不同生态环境中的降解途径以及降解产物,并对今后的研究方向进行了探计,旨在为其生态风险评价提供有价值的参考.     

生物降解塑料PHB的研究概况

论述了生物降解塑料PHB的生产状况、PHB的性能、生物降解性以及PHB在工农业生产特别是在医学领域中的应用。说明PHB在替代化学合成塑料、缓解环境危机和提供新型功能性生物医用材料等方面具有重要意义。     

工业生物过程系统集成优化在有机酸生产中的应用

生物基化学品在人类社会、经济和环境中的应用受到越来越多关注。工业生物过程是由高复杂性生命系统和大规模性工程系统组成的有机整体,因此实现工业生物过程的系统集成对提升生产效率和资源利用率以及降低能耗和排放具有非常重要的作用。简要综述了当前工业生物过程系统集成的理论、方法和技术,并重点介绍了其在乳酸和葡萄糖酸钠工业生产过程中的应用。     

两相系统在疏水性有机污染物高效降解菌富集培养中的应用研究进展

环境中疏水性有机污染物(Hydrophobic organic pollutants,HOPs)的浓度日益增加,获取HOPs高效降解功能微生物能有效提高HOPs污染治理效率。近年来,利用两相系统促进HOPs微生物降解转化的研究已取得一定进展。本文重点从两相系统的结构特点及其富集HOPs降解功能微生物的原理、主要影响因素和应用情况等方面进行综述,并在此基础上对两相系统在毒害性HOPs微生物加速降解脱毒中所存在的主要问题及其应用前景进行讨论和展望。     

气候变化条件下全氟化合物对海岸带可持续发展的影响及管控策略

海岸带生态系统为人类提供了食物、水等丰富的物质以及文化、休闲等生态系统服务。但由于全氟化合物等污染物的排放和气候变化的影响,海岸带地区环境日益恶化、资源枯竭、极端气候灾害加剧。这些问题直接导致了海岸带水质下降、近海生物多样性减少、生物群落结构变化,海岸带生态系统可持续发展受到影响。全氟化合物在自然环境中难以降解,会沿食物链在生物体内累积和放大进而对人类健康造成风险。随着氟化工产业在我国的快速发展、新型全氟化合物的不断更替以及气候变化的加剧,全氟化合物对海岸带生态的影响面临着极大的不确定性。为了更好地服务海岸带生态系统的可持续发展,目前仍需要加快完善立法保障,在全国范围内对全氟化合物进行监测;将海洋与陆地作为一个有机整体,统筹陆地影响和海岸带管控,严格控制污染物的排放。