2019环境生物技术专刊序言

环境生物技术,作为一门由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科,已经在环境污染治理、环境监测中得到了广泛的应用,环境友好、高效地处理有机及无机污染,同时变废为宝生产高值化合物为从根本上解决环境问题提供了希望与支持。本专刊报道了环境生物技术在多环芳烃、抗生素、石油基塑料等环境污染物降解领域的基础与应用研究,介绍了吲哚、微生物铁载体等分子在生物修复中的应用,为全面认识环境污染现状、深入开展环境生物技术研究并制定综合治理策略等提供参考。     

持久性有机污染物(POPs)对鸟类的影响

持久性有机污染物(POPs)是高残留物质,进入生物体后会长期存留并产生危害。近年来,有关生物体中POPs的研究已成为环境化学、生态毒理学研究的热点之一。本文概述了持久性有机污染物(POPs)的主要类型、生态特征、来源和污染效应。介绍了POPs在鸟类体内富集的特点及其对鸟类的危害;分析了以鸟类作为环境监测指示生物时应注意的问题;对POPs的防治以及利用鹭类等水鸟监测环境污染的方法提出了建议。     

典型河蟹养殖池塘不同养殖阶段水体微塑料特征

研究对典型河蟹养殖池塘水体在不同养殖阶段的微塑料丰度和赋存特征进行了研究。河蟹养殖池塘中微塑料丰度处于200—1640个/m³的水平,在全国与世界范围内处于中等水平。养殖前中期微塑料丰度较低,而养殖末期微塑料丰度较高。河蟹养殖周期中的引水和排水过程、养殖过程中塑料制品的使用和老化及养殖过程中水环境的变化都可能对河蟹养殖池塘的微塑料丰度变化产生影响。而养殖过程不仅影响了微塑料丰度,还影响了河蟹养殖池塘的微塑料特征,微塑料的形状、粒径、颜色及聚合物类型都在不同养殖期发生变化。研究进一步揭示了水样养殖过程中微塑料生成和变化的过程和机制。养殖末期较高的微塑料丰度表明可能需要关注养殖尾水排放对天然水体微塑料赋存的影响。     

沿海养殖池塘对红树林生态系统影响的时空变化监测与分析

随着沿海人类活动的日益加剧,其对红树林生态系统健康和可持续发展的影响也逐渐凸显,实现红树林周边典型人类活动时空动态变化监测对红树林生态系统的保护与修复意义重大。该研究基于Landsat多时相遥感数据和GoogleEarth Engine平台,通过面向对象的机器学习方法,融入水体季节波动信息作为分类特征,获取了1990、2000、2010和2020年4个不同时期中国沿海红树林分布省区(包括广东、福建、浙江、台湾、广西及海南) 30 m分辨率的养殖池塘空间格局及其变化特征,并进一步解析养殖池塘对红树林生态系统的影响。研究结果表明:(1)研究区域内4个时间节点的沿海养殖池塘面积总量分别为2 963、5 200、5 377及4 805 km²,呈先增加后减少的趋势,于2010–2020年间达到峰值。沿海养殖池塘面积变化趋势和达峰时间存在明显区域差异性,其主要原因是红树林保护政策、养殖池塘规范管理和阶段性经济目标的区域差异化。(2)我国沿海养殖池塘集中分布在21°–24°N区域(广东和广西),与红树林沿纬度的分布格局呈错峰分布。其中,红树林与沿海养殖池塘集中分布区(21°–...     

EHP:研究揭示苯并芘对肝癌转移影响机制

中科院上海生科院营养科学研究所王慧研究组在一项研究中,揭示了食品中化学污染物苯并芘对肝癌转移的影响及相关分子机制。相关成果近日在线发表于《环境与健康展望》。苯并芘是一种多环芳香族碳氢化合物,是常见的食品和环境污染物,被国际癌症研究机构列为I类致癌物。研究人员以人源肝癌细胞系为基础建立了苯并芘低浓度长期暴露研究模型,发现苯并芘长期暴露并不影响肝癌细胞的生长,但能促进肝癌     

膜层析技术在下游工艺中的应用

随着生物技术尤其是单抗药物的快速发展,我们发现工艺过程中会陆续遇到一些挑战,例如：药物使用剂量的增加需要更加经济稳定的工艺的支撑;在工艺设计之初就要考虑所选择方法的简便性和可放大性;同时法规也就药品中内毒素、残留DNA、HCP与潜在病毒等污染物的检测限度提出了更高的要求。面对这些挑战,需要更多的创新技术来解决相应的问题。在改进工艺的经济性和污染物控制上,大家谈论较多的技术是膜层析技术。     

纳米材料在污染水体和土壤修复中的应用

纳米材料由于其特有的理化性质,如强的吸附性能、高的催化效率,不仅克服了传统污染水体和污染土壤修复技术的不足,而且表现出更高的修复效率。因此,利用纳米材料对污染环境进行修复已成为当今环境领域的研究热点。本文对纳米Fe0、表面修饰的纳米材料、纳米螯合剂等纳米材料近几年在污染水体和污染土壤修复中的进展进行了归纳和总结,并且对其在环境科学与工程领域应用的研究重点进行了展望。     

北京典型景观水体好氧反硝化菌组成特征

好氧反硝化菌对环境水体氮素的循环起到非常重要的作用。对北京市6个典型景观水体中好氧反硝化菌进行富集培养和分离,并开展菌株的16S rRNA基因测序和组成特征分析。结果表明,从6个水体中共富集分离得到80株好氧反硝化菌,均为变形菌门 (Proteobacteria),聚类于其3个纲(α-Proteobacteria、β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria),分属于9个属,31个物种。其中90%左右的菌株具有良好的好氧反硝化能力,是水体进行生物脱氮修复的重要微生物基础。在不同景观水体中,好氧反硝化菌表现出较为明显的分布差异性和性能差异性,除了普遍存在的假单胞菌属（Pseudomonas）和不动杆菌属（Acinetobacter）外,每个水体基本都有属于自己的特异菌属,其中重要的特异菌属包括Alishewanella、Delftia、Hydrogenophaga和Rheinheimera,这对水体修复具有指导意义。     

基于遥感分析的锦州湾海域填海造地变化

利用Landsat TM和高精度ALOS影像数据,在比较不同水体指数提取海域面积精度的基础上,利用改进的归一化差异水体指数(MNDWI),研究了1988、1995和2006年锦州湾海域填海造地情况.结果表明:1988-2006年间,锦州湾海域填海造地面积达23.63 km2,其中,12.38 km2被用作开发区建设,5.48 km2用于工业用地,3.47 km2用于码头建设,1.37 km2被用作养殖用地,0.93 km2被用为滨海浴场.大面积填海造地反映了锦州湾沿海城市建设和经济发展对土地的强烈需求,同时也必然会对该区域的生态环境造成较大影响,需要进一步加强监测和评价.     

新型脱氮微生物与水体脱氮新工艺研究进展

氨氮是河流等淡水资源有机污染的主要污染指标之一。生物脱氮具有低成本、高效、无二次污染和易操作等优点,极具发展前景。重点概述了水体净化系统中新型脱氮微生物的种类及研究进展,介绍了厌氧氨氧化、短程硝化-反硝化和分段进水生物脱氮等高效节能新工艺的工艺原理。