生物降解地膜应用与地膜残留污染防控

地膜是农业生产中重要的生产资料之一,过去30多年,地膜用量和农作物覆膜面积一直稳定增长,2014年地膜用量达到了144万t,覆膜面积超过1 800万hm~2,该技术对保障我国农产品安全供给作出了重大贡献。与此同时,地膜残留污染问题越来越严重,一些农田的地膜残留量超过250 kg/hm~2,在我国西北的局部区域,地膜残留已经对农田土壤、作物生长发育、农事作业等造成严重影响和危害。生物降解地膜成为替代普通PE地膜、解决地膜残留污染的一种有效措施和手段,目前生物降解地膜正处于产品研发和评价试验的关键阶段,部分生物降解地膜产品在马铃薯、花生、烟草生产上显示出良好的效果,但总体上还面临巨大挑战,主要包括需要进一步提高地膜产品质量,提高地膜产品破裂和降解可控性,改善地膜的增温保墒能力,实现满足农作物对地膜覆盖功能的要求;此外,需要降低生物降解地膜综合成本,促进生物降解地膜规模化应用。总体上,随着技术进步和农业生产环境的变化,生物降解地膜应用将具有良好的前景。     

生物降解塑料的研究开发与发展趋势

生物降解塑料的研究开发与发展趋势刘仲敏，曹友声（河南省科学院生物研究所４５０００３）编者按据农业部推广总站对我国２５省市关于农田地膜残留量的调查，截至１９ｇｂ年我国已推广使用地膜达２亿亩。地膜一般可使农作物增产１５％～５０％。但地膜回收率低，如北京仅...     

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.     

生物降解聚烯烃类塑料研究进展

聚烯烃类塑料是一类以C–C键为骨架的高分子材料,被广泛应用于日常生活的各个领域。由于具有稳定的化学性质并且难以被环境中的微生物快速降解,聚烯烃塑料废弃物在全球范围内持续积累,造成了严重的环境污染及生态危机。近年来,利用生物方法降解聚烯烃类塑料引起了研究人员的广泛关注。自然界丰富的微生物资源为生物降解聚烯烃类塑料废弃物提供了可能,已经有一些对聚烯烃塑料具有降解能力的微生物被陆续报道。本文总结了聚烯烃类塑料生物降解资源及生物降解机制的研究进展,提出了目前聚烯烃类塑料生物降解过程存在的问题,并对未来的研究方向进行了展望。     

生物降解膜对甘肃河西棉花的生态生物学效应

为研究生物降解膜对甘肃河西棉田的保温保墒、棉花生长发育和产量的影响,于2016年和2017年设置厚度为0.012 mm的生物降解膜A、厚度0.008 mm的生物降解膜B、普通地膜、裸地4个处理,分析降解膜的降解性能及其对棉田土壤温度、水分、产量和相关因子及杂草防效的影响.结果表明: 降解膜B早于降解膜A 3～5 d进入诱导期,降解速率高于降解膜A.填埋180 d时,降解膜A和B失重率分别达到95.6%和94.5%;降解膜A在棉花苗期增温保水性效果较好,与普通地膜无显著差异;而降解膜B由于降解速率快,在苗期增温保水性显著低于普通地膜.覆盖降解膜较普通地膜延长了棉花生育期,但棉花出苗率、单株铃数、铃质量和衣分无显著差异,而霜前花率和杂草防效显著降低.产量结果显示,两年间降解膜A较普通地膜籽棉产量分别降低3.8%和3.1%,差异不显著,较裸地处理分别增产73.1%和59.9%,增产显著,而降解膜B较普通地膜减产11.8%和7.1%,差异显著.综上,降解膜A具有较好的增温保墒和增产效应,可在甘肃河西农业区推广应用.     

生物降解地膜覆盖对棉田土壤水-热-盐及产量的影响

为明确生物降解地膜覆盖对棉田水分、热量、盐分及产量的影响,在南疆绿洲棉区设置4种生物降解地膜(T1、T2、JF、BSF),以PE地膜为对照,分析了不同生物降解地膜对棉田保墒、增温、抑盐的调控效果及产量的影响。结果表明:BSF处理的保水性能与PE地膜相当,T1、T2、JF处理保水性能则不如PE地膜; JF、BSF处理抑盐效果优于PE地膜,0～60cm土层平均含盐量分别比PE地膜低0.3、0.4 g·kg^-1,其他处理抑盐效果则不如PE地膜。JF、BSF处理的地温分别比PE地膜高0.3、1.6℃,其他处理则低于PE地膜;不同生物降解地膜覆盖对ET_a影响不显著,但显著影响单株结铃数与水分利用效率,地膜降解越早,单株结铃数越少,水分利用效率越低; BSF处理在籽棉产量方面高于其他处理,但比PE地膜低20.2%。本研究为该地区棉田生物降解地膜的筛选及安全性评价提供了科学依据。     

染料生物降解及其基因工程菌研究进展

染料降解基因工程菌的构建是染料生物降解研究的重要任务之一,它可以高效地除去废水中的常规生物难降解染料。文中综述了构建染料降解基因工程菌的基础研究进展,主要包括:染料降解菌的筛选、降解特性及酶系的研究、降解性质粒特性及基因定位的研究等等。     

染料的生物降解研究

生物降解法是染料污染治理的重要方法。针对目前使用量较大的偶氮染料、二苯基甲烷染料和蒽醌染料这3大类染料,重点介绍了厌氧和好氧条件下的偶氮还原及其机理、三苯基甲烷染料降解菌和蒽醌染料降解菌的研究进展。     

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。     

可降解塑料的微生物降解研究进展

塑料材料的广泛使用给环境带了巨大的污染和处理压力,使用可降解塑料替代传统塑料是解决这一问题的重要途径。可降解塑料的生物降解是由相应的微生物和降解酶来完成的。综述了目前常见的生物降解塑料的微生物降解研究和进展情况,明确了微生物在可降解塑料生物降解中的重要性。     

酞酸酯污染农田土壤生物修复研究进展

酞酸酯是目前世界上产量最大、应用面积最广的人工合成有机物,作为塑化剂被广泛应用于塑料制品中。近年来发现酞酸酯是一类典型的环境内分泌干扰物。随着生活中塑料制品日益增多,尤其是农用薄膜和有机肥的大量使用,农田土壤中酞酸酯污染日益加剧,酞酸酯污染土壤的修复逐渐引起国内外学者的广泛关注。生物修复具有价格低廉、效果良好和环境友好等特点,尤其适合于大面积污染农田土壤修复。从植物修复、微生物修复、植物微生物联合修复和动物修复等方面综述了国内外酞酸酯污染土壤生物修复的研究现状,并从高效修复植物筛选及机理探讨、实际污染土壤的降解菌修复研究、高效降解菌群的构建和作用机制等方面对该领域的研究进行了展望,以期为酞酸酯污染土壤的修复研究提供借鉴并拓展新的思路。     

Biodegradation of a polyvinyl alcohol-starch blend plastic film

Attempts were made to elucidate the degradation mechanism of a polyvinyl alcohol (PVA)-starch blend plastic. A part of the starch fraction of this plastic was dissolved into an aqueous phase in a control test. Treatment with a PVA-degrading bacterium or enzyme gave a maximal weight loss of approximately 70% and film breakage occurred. Since this plastic contains 40% PVA, it is apparent that not only the PVA fraction but also a considerable portion of the starch fraction was lost from the film by treatment with the PVA-degrading enzyme. As the PVA-degrading bacterium and enzyme used here showed no starch-degrading activity, loss of the starch fraction seems to depend on its dissolution with degradation of the PVA fraction. These experimental results indicated that the degradation of the PVA fraction is an important requisite for complete degradation or decomposition of this plastic film.     

生物可降解塑料在不同环境条件下的降解研究进展北大核心CSCD

当前社会塑料制品的使用需求持续增加,塑料垃圾处理压力不断增大,减缓塑料污染成为当务之急,生物可降解塑料因可在一定生物活性环境下较快降解而备受关注,具有广阔的应用前景。生物可降解塑料降解条件复杂,影响因素众多,对不同生物可降解塑料降解规律,降解微生物和功能酶的透彻掌握,是实现其全面利用和高效资源化处理处置的基础和前提。文章系统梳理了常见生物可降解塑料的种类、性能、优缺点和主要用途,全面综述了生物可降解塑料的降解机理、降解微生物和功能酶,以及生物可降解塑料在不同环境条件下的降解周期和程度,以期为生物可降解塑料的微生物降解研究提供借鉴,为生物可降解塑料废弃物的高效处理处置和彻底降解提供科学参考。     

Role of Microstructure in Oxygen Induced Photodegradation of Methylammonium Lead Triiodide Perovskite Films

This paper investigates the impact of microstructure on the degradation rate of methylammonium lead triiodide (MAPbI₃) perovskite films upon exposure to light and oxygen. By comparing the oxygen induced degradation of perovskite films of different microstructure–fabricated using either a lead acetate trihydrate precursor or a solvent engineering technique–it is demonstrated that films with larger and more uniform grains and better electronic quality show a significantly reduced degradation compared to films with smaller, more irregular grains. The effect of degradation on the optical, compositional, and microstructural properties of the perovskite layers is characterized and it is demonstrated that oxygen induced degradation is initiated at the layer surface and grain boundaries. It is found that under illumination, irreversible degradation can occur at oxygen levels as low as 1%, suggesting that degradation can commence already during the device fabrication stage. Finally, this work establishes that improved thin‐film microstructure, with large uniform grains and a low density of defects, is a prerequisite for enhanced stability necessary in order to make MAPbI₃ a promising long lived and low cost alternative for future photovoltaic applications.     

聚氨酯塑料的微生物降解

未被合理处置的废塑料污染已成为全球性的环境问题,探索塑料废弃物的无害化处理技术势在必行。近来,研究证实了自然界中存在可以降解塑料的微生物及酶。利用微生物或酶对废塑料进行生物处理成为可能。聚氨酯塑料(Polyurethane,PUR)是广泛应用的通用塑料之一,其废弃物量已占到所有废塑料总体积的30%。文中将PUR塑料发明应用70年来有关微生物降解的研究进行了全面综述,对PUR塑料降解真菌、细菌、降解基因与酶、降解产物及相关的生物处理技术系统等进行了总结与分析,并对实现PUR废塑料高效生物处理需解决的关键科学问题进行了展望。     

春花生覆盖双降解地膜栽培的增产效应

试验表明,春花生覆盖双降解地膜对土壤可以起到保温及保水的作用,促进植株生长发育,提高花生产量,达到增产增收目的。     

循环生物经济背景下我国塑料降解回收发展的机遇、挑战及建议

当前,白色污染造成的消极影响已经扩散到人类社会经济、生态和健康等各个方面,循环生物经济发展进程面临严峻挑战。作为全球最大的塑料生产消费国家,我国在塑料污染的治理问题上肩负着重要责任。在此背景下,本文分析了美国、欧洲、日本与我国塑料降解与回收的相关战略,并对该领域的文献与专利展开计量,从研发趋势、主要研发国家和研发机构等角度了解其技术研发现状,探讨我国塑料降解回收发展面临的机会与挑战,最终提出了政策体系、技术路径、产业发展与公众认知四位一体的未来发展建议。     

Biological degradation of plastics: a comprehensive review

Lack of degradability and the closing of landfill sites as well as growing water and land pollution problems have led to concern about plastics. With the excessive use of plastics and increasing pressure being placed on capacities available for plastic waste disposal, the need for biodegradable plastics and biodegradation of plastic wastes has assumed increasing importance in the last few years. Awareness of the waste problem and its impact on the environment has awakened new interest in the area of degradable polymers. The interest in environmental issues is growing and there are increasing demands to develop material which do not burden the environment significantly. Biodegradation is necessary for water-soluble or water-immiscible polymers because they eventually enter streams which can neither be recycled nor incinerated. It is important to consider the microbial degradation of natural and synthetic polymers in order to understand what is necessary for biodegradation and the mechanisms involved. This requires understanding of the interactions between materials and microorganisms and the biochemical changes involved. Widespread studies on the biodegradation of plastics have been carried out in order to overcome the environmental problems associated with synthetic plastic waste. This paper reviews the current research on the biodegradation of biodegradable and also the conventional synthetic plastics and also use of various techniques for the analysis of degradation in vitro.