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。     

多环芳烃污染生物修复研究进展

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbon,PAHs)是一类对环境有严重危害的持久性有机污染物。具有高生物富集性、致癌性、致毒性和难降解性,修复治理PAHs污染环境备受国内外政府及学者的关注。目前主要采用物理、化学以及生物方法对多环芳烃污染的土壤和水体进行修复。其中生物修复是一种高效、经济和生态可承受的环保技术,具有成本低、无二次污染等优点。本文从植物修复、微生物修复以及植物-微生物联合修复方面,阐述了国内外生物修复PAHs污染的最新研究进展。指出了生物修复PAHs污染环境需要进一步解决的问题,并对未来发展趋势进行了展望。     

多环芳烃在土壤中的行为

多环芳烃（PAHs)在土壤中达到吸附平衡时存在“快”和“慢”两个吸附过程,植物能够从土壤中吸收低分子量的PAHs并向植物的地上部分迁移转化,但PAHs在植物体内主要的累积方式是植物地上部分的空气污染,微生物对PAHs的降解依然是去除PAHs的主要方式,主要通过微生物产生的酶的作用,本文详细分析了影响PAHs生物去除的各种因素。     

糙皮侧耳和鞘脂菌NS7对多环芳烃污染土壤的生物强化与协同作用

【背景】真菌和细菌被认为在多环芳烃污染土壤生物修复过程中发挥协同作用,目前在真实土壤体系中开展真菌-细菌协同降解研究较少。【目的】研究真菌和细菌对不同种类多环芳烃降解的差异及对蒽和苯并[a]蒽的生物强化与协同作用。【方法】选用多环芳烃降解真菌和细菌各一株,在液体纯培养体系下分析它们对不同种类多环芳烃降解的差异,在土壤体系中采用放射性同位素示踪技术研究2种微生物对蒽和苯并[a]蒽的生物强化与协同作用。【结果】供试细菌鞘脂菌NS7能够很好地降解低环种类多环芳烃,以蒽作为唯一碳源时可以将其完全降解,在复合污染条件下对菲、蒽、荧蒽、芘等降解效果突出(>90%),对苯并[a]芘降解效果较差(9.76%)。相比而言,供试真菌糙皮侧耳菌对苯并[a]芘具有更好的降解效果(21.18%),对低环多环芳烃降解效果明显不如降解菌NS7。在自然土壤中,蒽和苯并[a]蒽具有明显不同的矿化效率,分别为18.61%和4.28%,在蒽污染土壤中加入鞘脂菌NS7并未显著提高蒽的矿化率(P>0.05),相比而言,苯并[a]蒽污染土壤中加入糙皮侧耳显著提高了污染物矿化效率(2.24倍),表明真菌和细菌在土壤环境...     

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修复为主体,从污染土壤微生物修复应用技术、多环芳烃微生物降解特征、土壤体系污染物归趋规律与微生物作用及土壤污染微生物群落响应与研究技术等方面进行综合评述,并针对现存应用技术瓶颈和理论空白作进一步思考和展望。     

细菌降解低分子量多环芳烃的研究进展

具有"三致"效应的多环芳烃污染造成了巨大的环境危害,威胁人类健康和生存。目前能够降解低分子量多环芳烃的细菌已有广泛的研究。细菌通过多层次的调控分析和适应性进化提高它们的降解能力。本文基于国内外文献调研,简要总结了生物修复在低分子量多环芳烃降解领域的研究进展。拟通过多层次的调控分析和适应性进化来产生多种分解代谢途径,为生物降解能力强化的未来降解技术提供支撑。     

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。     

多环芳烃的真菌漆酶转化及污染土壤修复技术

漆酶可以转化多种有机污染物,在环境保护领域具有广泛的应用潜力。二十年来,通过多学科协同研究,对真菌漆酶转化多环芳烃的机制、特征等各方面的认识不断深入。基于漆酶等真菌木质素分解酶的污染土壤修复技术不断发展,并逐渐走向田间应用。本文首先介绍了真菌漆酶的一般作用机制与多环芳烃转化特征,结合我们的相关研究提出了漆酶作用下多环芳烃在土壤中的迁移模式;其次介绍了利用漆酶氧化原理修复污染农田土壤的潜力,着重对利用农业废弃物进行真菌生物刺激的修复实践进行了评述;最后,就漆酶转化多环芳烃基础研究中的若干重要问题进行了思考,并展望了真菌及其漆酶系统在污染土壤修复应用中的发展方向。     

植物-固定化菌剂联合修复多环芳烃污染土壤

以火凤凰根际土壤中发现的3种优势菌[分枝杆菌(Ⅰ)、产黄纤维单胞菌(Ⅱ)、少动鞘氨醇单胞菌(Ⅲ)]构建的多菌剂体系为供试菌剂,针对大港油田原油污染土壤,将固定化供试菌剂接种于修复植物火凤凰根际,探讨供试菌剂强化火凤凰修复多环芳烃(PAHs)污染土壤的效果.结果 表明:处理ⅠⅢ(有效活茵数为109 cfu·mL-1)和Ⅰ...     

一株可用于盐碱土壤中多环芳烃污染修复的细菌

PAHs是石油中芳香族化合物的主要成分,是一类可持久性污染环境的有机物,具有很强的致癌、致畸、致突变效应;同时石油污染又常常伴随着盐碱化环境存在,如我国胜利油田、大港油田、大庆油田等陆上     

表面活性剂对土壤中多环芳烃生物有效性影响的研究进展

表面活性剂能够改变多环节烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）在土壤中的溶解度、吸附/解吸平衡和与土壤微生物的相互作用,从而改变PAHs的生物有效性,表面活性剂主要通过降低土壤-水之间的界面张力,增加PAHs的溶解度、促进PAHs的运输等方式来加强PAHs的生物有效性,但由于表面活性剂本身对微生物的毒害作用或无毒的表面活性剂优先作为微生物的生长基质,可能会对PAHs的生物有效性起到抑制作用,另外,表面活性剂对土壤中不同形态的PAHs生物有效性的影响不同,表面活性剂、PAHs和土壤微生物的类型浓度以及土壤的物理化学条件等都对PAHs的生物有效性有影响。     

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…     

两种植物条件下土壤中矿物油和多环芳烃（PAHs）的生物修复研究

选择苜蓿草和水稻为供试植物,以污染物水平、有机以、专性细菌和真菌为调控因子,进行土壤中矿物油和PAHs的生物修复研究,结果表明,投肥对苜蓿草土壤中矿物油降解有促进作用,但对水稻土壤中矿物油降解无明显作用,投肥均使苜蓿草和水稻土壤中多环芒烃总量（11种列于美国EPA黑名单上的多环芳烃）降解率提高,这一降解促进效果在水稻土壤中好于苜蓿草土壤,有机肥量与苜蓿草根际土著真菌、细菌数量明显呈正相关,但仅与水稻根际土著细菌数量呈明显正相关,两种土壤中实测真菌和细菌总数均与试验投加专性真菌和细菌量无关,水稻土和苜蓿草土壤中3环多环芳烃的降解随投肥量增大而降解率提高,其在水稻土蓑中的效果好于苜蓿草土壤,投肥怪4环多环芳烃的降解并未产生有效作用。     

我国主要河口沉积物中多环芳烃细菌降解及生物修复强化方式的研究进展

河口是海洋及陆地交互作用的集中地带,其生态环境的健康状况对所在地区人类居住及社会经济的可持续发展十分重要。近年来,河口城市的快速发展导致了大量的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在河口沉积物中积累,持久地影响水生生态系统的健康,其降解与转化逐渐成为近年来的研究热点。本文总结发现,我国主要河口(珠江口、长江口、辽河口、海河口)沉积物中的PAHs降解菌主要分布于假单胞菌门、放线菌门及芽孢杆菌门,其中克雷伯氏菌属、芽孢杆菌属及假单胞菌属报道较多。在河口沉积物中,PAHs的细菌降解主要是通过低效率的厌氧降解途径。低氧、高盐度是PAHs细菌降解的不利条件,温度与pH值的变化也为实地生物修复的应用效率带来了不确定性。表面活性剂、营养物与外源电子受体的添加以及共代谢作用均可促进沉积物细菌对PAHs的降解。目前多数研究以实验室规模开展,而河口沉积物生境复杂,建议未来针对河口沉积物的环境特点进行PAHs降解功能菌株种质资源的挖掘,并根据实际情况灵活制定强化策略。本综述为进一步从我国主要河口沉积物中筛选PAHs高效降解菌及其利用提供了思路与参考。     

不同介质中多环芳烃光降解及与生物耦合降解研究现状

多环芳烃(PAHs)是环境中广泛存在的一类有机污染物。它的降解一直是人们关注的课题。光降解就是多环芳烃降解的一种重要形式。对在气相、液相和固相不同介质中的PAHs光降解研究进行了综合论述,重点对PAHs在液相介质的降解速率及影响因素、中间产物及降解机制和反应动力学进行了深入探讨,并介绍了光-生物耦合降解多环芳烃的研究进展。建立系统而有效的PAHs光降解研究技术与方法,是目前当务之急。进一步完善PAHs光降解研究的技术与方法,可更准确地研究PAHs光降解机制及影响因素。     

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.)。     

污染土壤中多环芳烃生物降解的调控研究

选用温度、湿度、表面活性剂ＴＷ８０和ＣＮＰ比４个因素为调控因子,采用正交法进行周期为１５０天的实验研究．结果表明,３０天后,土壤中ＰＡＨｓ的降解率可达４４．５～７４．６％,６０天后,达７０．４～９３．７％,降解率的不同与调控条件显著相关．在此期间,降解最佳条件为４０℃,湿度２５％,ＣＮＰ比为１２０１０１,ＴＷ８０分别为２００～５００ｍｇ·ｋｇ－１．实验结束时,土壤中ＰＡＨｓ的降解率达９１．２～９９．８％．降解的最佳条件是４０℃,湿度１５％．经Ｒ值判别表明,不同时期各因子对ＰＡＨｓ降解影响有所不同．温度对ＰＡＨｓ降解影响较大,表面活性剂对土壤中ＰＡＨｓ的生物降解有调控作用．     

污染土壤中多环芳烃的共代谢降解过程

1　前　言多环芳烃是一类普遍存在于环境中的重要有机污染物 ,因其致癌性、致畸性、致突变性而被认为是危险物质。由于其水溶性低 ,辛醇 水分配系数高 ,因此 ,该类化合物易于从水中分配到生物体内、沉积层中。土壤成为多环芳烃的重要载体 ,多环芳烃污染土壤的生物修复也因此倍受关注。多环芳烃在土壤中有较高的稳定性 ,其苯环数与其生物可降解性明显呈负相关关系。很少有能直接降解高环数多环芳烃的微生物。研究表明 ,高分子量的多环芳烃的生物降解一般均以共代谢方式开始[1 3] 。共代谢作用可以提高微生物降解多环芳烃的效率 ,改变微生物碳…     

基于文献计量的细菌-生物炭协同修复重金属污染土壤研究进展

为提高重金属污染土壤可持续修复效能,研究生物炭与细菌对重金属污染土壤的协同修复作用。基于文献计量学分析及重金属污染土壤修复背景,总结了细菌与生物炭对土壤重金属的稳定化特征及菌炭间的相互作用,分析了单一生物炭或细菌对重金属污染土壤修复的局限性,强调了细菌-生物炭协同修复技术的优势,阐述了细菌与生物炭主要通过离子交换、固定作用、氧化还原作用和迁移作用等重要机制有效修复重金属污染土壤,揭示了细菌-生物炭协同作用在重金属污染土壤修复中的巨大应用价值。文献计量学研究表明,生物炭与细菌对重金属污染土壤的协同修复已得到广泛关注。目前认为:生物炭与细菌的协同作用可有效改良土壤理化性质及提高土壤修复效率,也可促进植物生长及植物修复进程;生物炭对细菌影响具有双重性质,可促进细菌生长,也可能对细菌产生毒害;细菌可改变生物炭的理化性质,进而强化生物炭的重金属固定性能;细菌协同生物炭联合修复重金属污染土壤过程中,生物炭主导吸附和固定,细菌则发挥活化和解毒等功能;优化细菌-生物炭组合形式,发展混合细菌与多种类生物炭协同技术,是复合重金属污染土壤可持续修复亟待解决的重要问题;进一步揭示细菌与生物炭对重金属污染土壤的耦合作用及长效作用机制,规避生物炭生产和应用中的潜在生态健康风险,研发新型高效能细菌与生物炭复合体是细菌协同生物炭可持续修复重金属污染土壤应用领域面临的挑战。