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。     

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。     

广州、深圳地区蔬菜生产基地土壤中邻苯二甲酸酯(PAEs)研究

对广州 (含增城、花都 )和深圳地区的 9个代表性蔬菜生产基地进行调查采样 ,利用超声波提取 -硅胶柱净化 -气相色谱 /质谱联机检测技术 (GC/ MS) ,分析了土壤中属于 U.S.EPA优控污染物的 6种邻苯二甲酸酯 (PAEs)化合物。结果表明 ,6种PAEs化合物总含量 (Σ PAEs)在 3.0 0～ 4 5 .6 7mg/ kg之间 ,其中 37%样品的Σ PAEs在 10～ 2 0 mg/ kg,2 2 %样品的Σ PAEs在2 0～ 30 m g/ kg。各蔬菜基地中以联兴基地的 Σ PAEs平均值最高 (35 .6 2 m g/ kg) ;广清基地的 Σ PAEs平均值最低 (10 .31m g/kg)。各 PAEs化合物中以 DEHP的含量最高 ,Dn BP次之 ,两者共占 Σ PAEs的 90 %以上。BBP、DEP、DMP和 Dn OP的含量均在 2 .0 mg/ kg以下。与美国土壤 PAEs控制标准相比 ,除了 Dn OP外 ,其余 5个化合物均不同程度超标 ,其中 DEP、Dn OP、DEHP超标较普遍且较严重。但所有 PAEs化合物的含量均低于美国土壤 PAEs治理标准。总体上看 ,上述蔬菜基地土壤中PAEs的含量较高 ,说明受到了不同程度的污染     

细菌降解木质素的研究进展

木质素是自然界最丰富的芳香化合物,其分解与陆地上碳循环密切相关。提取木质纤维素中的葡萄糖使其转化成乙醇,是生产第二代生物能源的关键步骤。但是由于木质素是一种非常稳定的化合物,难以降解是实现生物乙醇转化的主要屏障,因此关于木质素的生物降解研究具有非常重要的意义。真菌降解木质素的研究已经深入的进行了多年,并取得丰富的成果,但是关于细菌降解木质素的研究还处在初级阶段。由于广泛的生长条件和良好的环境适应能力,细菌在木质素降解方面深受研究人员的关注。本文通过总结前人的研究成果,讨论了木质素的降解机制、代谢途径及细菌降解木质素的工业应用前景,同时还展望了分子生物学及生物信息学在木质素降解方面的应用前景。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯生物降解的研究进展

塑料广泛存在于人类的日常生活中,在给人们生活带来便利的同时,大量塑料废物也给环境带来很大压力。聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)是一种以石油为原料的高分子热塑性材料,因其具有耐用、透明度高、重量轻等特性,已成为世界上使用最广泛的塑料之一。由于PET具有结构复杂以及难降解的特性,可在自然界中长期存在,不仅对全球生态环境造成严重的污染,而且已经威胁到人类健康。如何对PET废弃物进行降解已成为全球的难题之一,相较于物理法和化学法,生物降解法是目前处理PET废弃物最为绿色环保的方法。本文分别介绍了微生物和生物酶对PET生物降解的研究现状、PET的生物降解途径、PET生物降解机制以及PET降解酶的分子改造等方面的研究,并对如何实现PET的高效降解、寻找和改造可降解高结晶度PET的微生物或酶进行展望,为PET的生物降解微生物或酶的有效开发应用提供理论依据。     

细菌降解双酚类化合物的分子机制研究进展

双酚类化合物(bisphenols,BPs)作为工业原料及药物和个人护理品的重要成分之一,在自然界中广泛分布。BPs作为类雌性激素造成的生态风险已成为全球备受关注的环境问题之一。研究人员使用不同方式分离得到菌株或菌群,尝试对BPs进行无害化降解,目前已取得了一些重要的研究进展。本文对近年来细菌降解BPs的相关研究进行了系统梳理,重点关注以双酚A(bisphenol A,BPA)为典型BPs的细菌降解,总结不同路径中的关键作用基因,讨论相同路径中酶的差异及作用方式,并分析其对BPA的降解效果。本文也简要总结了双酚S(bisphenolS,BPS)和其他BPs的细菌降解研究情况。通过总结讨论现有成果,分析细菌降解BPs中尚需深入研究的内容,探寻未来BPs细菌降解机理及应用的研究方向。     

细菌mRNA的降解机制

在细菌中,mRNA降解具有重要的意义,它不仅可以再循环核苷酸,而且还可以根据生长条件的变化调控基因表达.细菌mRNA的降解机制可以分为3种：① mRNA的一般降解途径|② mRNA的质量控制途径|③ 小RNA介导的降解途径. 这些途径有些与真核生物的mRNA降解途径存在很大差异,有些在真核生物中消失了. 另外,mRNA降解途径还可以直接调控细菌致病因子的表达,这使得细菌mRNA的降解途径很有希望成为药物研发的新靶标,或疫苗制备的新平台,以应对越来越严重的细菌耐药性问题.本文综述了细菌mRNA的降解机制,并对其应用前景进行了展望.     

四川遂宁地区石油污染土壤中丛枝菌根真菌

调查了四川遂宁地区磨溪油田石油污染土壤中丛枝菌根(AM)真菌资源和菌根发育状况。结果表明:调查的14种植物中13种能形成AM,占93%,共分离出AM真菌19种,隶属球囊霉属(Glomus)、无梗囊霉属(Acaulospora)和原囊霉属(Archeospora),其中球囊霉属为该地区优势属,缩球囊霉(Glomus constrictum)和摩西球囊霉(G.mosseae)为优势种;植物根际土壤孢子密度在39~548个.100g-1土,平均为197个.100g-1土;菌根侵染率为17%~69%,菌根侵染强度为2%~24%,表明石油污染区植物具有较强的菌根依赖性。相关性分析表明,石油污染浓度与孢子密度呈显著负相关,与菌根侵染率及侵染强度无相关性。寄主植物一年蓬(Erigeron annuus)和艾蒿(Artemisia argyi)在石油污染浓度为11450和14950mg.kg-1时侵染率仍高达69%和47%,可能是抗石油胁迫的优势植物。     

城市污泥与稻草堆肥中邻苯二甲酸酯（PAEs）的研究

将广州城市污泥与稻草进行翻堆、接菌-翻堆、连续通气和间歇通气4种方式的堆肥,应用GC／MS技术对堆肥中6种属于USEPA优控污染物的邻苯二甲酸醇化合物(PAEs)进行分析,探讨堆肥产物中PAEs的含量分布以及不同方式堆肥对PAEs的降解效果,结果表明,4种方式堆肥中PAEs总含量(∑PAEs)在9．815～17．832mg·kg^-1之间,依次为翻堆(17．832mg·kg^-1)>接菌-翻堆(13．927mg·kg^-1)>间隙通气(10．765mg·kg^-1)>连续通气(9．815mg·kg^-1),堆肥中PAEs以邻苯二甲酸正二辛酯(DhOP)为主,占∑PAEs的82．2％～89．696,不同方式堆肥中∑PAEs的降解率为连续通气(45．71％)>间隙通气(40．4696)>接菌-翻堆(22．97％)>翻堆(1．3796)(平均降解率为27．63％),其中邻苯二甲酸二乙醇(DEP)、邻苯二甲酸正二丁酯(DnBP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)的降解率分别为95．7696～98．6896、79．5696～99．46％和87．42％～98．42％;但邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸正二辛酯的含量反而增加,邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)在所有堆肥中均未检出。     

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。     

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。     

农业土壤中邻苯二甲酸酯污染研究进展

由邻苯二甲酸酯(PAEs)引起的环境污染和食品安全问题已经引起全球性关注.我国既是邻苯二甲酸酯生产大国,又是消费大国,其环境污染问题不容忽视.本文综述了美国国家环保署所列出的6种优先控制PAEs污染物在我国农田土壤中的污染现状,分析了其来源,重点阐述了不同类型农作物对PAEs化合物的吸收累积特征及PAEs类污染物的生物毒害效应.我国多数地区农业土壤中PAEs的含量显著高于美国和欧洲等国家.大气沉降、农用薄膜、施用污泥和污水灌溉是我国农业土壤中PAEs的主要来源.不同作物对PAEs的吸收、累积和分配特征具有显著的差异性.PAEs不但影响土壤质量、作物生长和生理生化性质,而且具有生物累积效应.最后指出了当前研究中的不足及对今后研究的展望,建议扩大PAEs污染调查范围,深入揭示PAEs对农作物的毒害机理,重点研发PAEs污染土壤的原位修复技术.     

山东省花生主产区土壤和花生籽粒中邻苯二甲酸酯的分布特征

在山东省四大花生主产区采集耕层土壤(0～20 cm)和花生籽粒,应用气相色谱测定样品中美国国家环保署(EPA)优先控制的6种邻苯二甲酸酯(PAEs)化合物的含量.结果表明: 山东省花生主产区土壤中6种PAEs化合物累计(∑PAEs)含量范围为0.34～2.81 mg·kg^-1,平均含量为1.22 mg·kg^-1;四大花生主产区土壤∑PAEs含量为：鲁中南山区＞鲁西平原＞胶东半岛＞鲁北平原;与美国土壤PAEs控制标准相比,山东省四大花生主产区土壤中的邻苯二甲酸正二丁酯(DBP)超标严重.花生籽粒中∑PAEs含量范围为0.17～0.66 mg·kg^-1,平均含量为0.34 mg·kg^-1,低于美国和欧洲的建议指标,健康风险很小.邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)和DBP在土壤和花生籽粒中占∑PAEs的百分比、检出率均较高,是主要的污染物组分.覆膜种植模式下土壤和花生籽粒中的∑PAEs显著高于露地种植模式.花生籽粒和土壤中的∑PAEs、DBP及DEHP存在显著正相关性,Pearson相关系数分别为0.786、0.747和0.511.     

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...     

人工榆树林对温带草原植物多样性的影响

在样线和样方调查的基础上,研究了内蒙古四子王旗人工榆树林对温带草原物种多样性的影响.结果表明:榆树林对草原的物种多样性有明显影响.随榆树林树木密度的提高,林下草本植物的丰富度、均匀度和多样性等指数均呈降低趋势.靠近榆树林的草原群落的物种丰富度、均匀度和多样性等指数高于远离榆树林的草原群落.喜生于树林内部的草本植物有旱麦瓶,喜生于榆树林周边草原的草本植物有阿尔泰狗娃花、扁蓄豆、二裂委陵菜、赖草和糙隐子草等.可见,盲目排斥草原地区造林并非科学之举,应选择土壤水分相对丰富的地段营造适当规模的人工林,以促进草原地区的植物多样性保护.     

药品与个人护理品生物降解研究进展

药品与个人护理品(Pharmaceuticals and personal care products, PPCPs)包括各种处方药和非处方药(如各类抗生素、人工合成麝香、止痛药、降压药、避孕药、催眠药和减肥药等)与个人护理用品(如化妆品、香料、遮光剂、发胶、染发剂和杀菌剂等)。作为一类新兴环境微污染物,PPCPs因具有潜在的环境毒理学效应和人体健康风险逐渐受到人们的广泛关注。有关PPCPs的生物降解研究已展开了大量的工作并取得了较大进展。文中总结概括了目前国内外PPCPs生物降解方法、功能菌种类、PPCPs的生物降解特性及产物组成与降解途径等,分析了PPCPs微生物降解机理,并对PPCPs生物降解的研究方向进行了展望。     

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。     

大环内酯类抗生素微生物降解的研究进展

大环内酯类抗生素是一类以大环内酯为母核的广谱抗生素。近些年,由于人们对其不规范的生产和使用,抗生素污染成为了重要的环境问题。大量研究表明,微生物降解是现阶段处理抗生素污染的最理想方法。为进一步推动大环内酯类抗生素生物降解的研究,文中概述了大环内酯类抗生素的环境污染现状、微生物降解菌株、降解酶、降解途径和降解大环内酯类抗生素的微生物处理方法,并对大环内酯类抗生素生物降解亟待解决的瓶颈问题进行了讨论,以期为微生物降解后续研究提供参考。     

石油烃生物降解过程的研究进展

石油烃污染物属于难降解混合物,生物修复已经成为石油烃污染环境的主要修复方法.文中简述了微生物对石油烃的间期适应过程和转运过程,并通过对部分典型石油烃成分的微生物降解机理和代谢路径的梳理和综述,阐释了石油烃生物降解过程中的菌株、基因、代谢路径等研究进展.此外,利用基因工程和代谢工程等手段,可对野生型石油烃降解菌进行改造,...