芳香族硝基化合物生物降解代谢研究现状与展望

针对空气、水、土壤中严重污染物——芳香族硝基化合物越来越多的现状 ,提出一条快速、有效降解芳香族硝基化合物的新途径 ,即采用生物工程技术 ,通过深入研究微生物降解芳香族硝基化合物的生物化学和遗传学特性 ,按照预期目的构建具有更大降解能力的遗传工程菌株 ,以促使污染物的无害化和资源化 .并综述了具有代表性的一硝基、二硝基和三硝基类芳香族化合物的生物降解途径的多样性及所涉及的基因工程技术等方面的国内外研究情况 ,指出了生物降解该类化合物的研究方向     

氯代芳香化合物生物降解及其分子遗传学研究进展

氯代芳香化合物长期存在于环境中,是一类具有毒性、致突变、致癌等特性的环境污染物.介绍了降解氯代芳香化合物的微生物,综述了氯代芳香化合物的主要降解途径,以及起关键作用的酶和分子遗传学等方面的研究进展.     

一种复合菌剂对3种氮杂环芳烃化合物的降解机理

将由焦化活性污泥中提取的1株吡啶降解菌BC026、1株喹啉降解菌BW004及2株咔唑降解菌BC039和BC046,按一定比例配制成复合菌剂M19,应用于吡啶、喹啉和咔唑的同步降解,探讨3种氮杂环芳烃化合物的降解机理.实验结果表明:M19的同步降解效率比单菌株降解效率高,其中喹啉降解中间产物与单菌降解结果相同；4株菌在复合条件下生长良好,且喹啉降解基因和咔唑降解基因得到保持.M19对3种污染物的同步降解过程是各株降解菌作用的加合,但由于消除了各污染物对非其降解菌的抑制作用,菌株之间表现为一种互利关系.     

电子束辐照处理难降解有机污染物

介绍电子束辐照处理邻苯二甲酸酯类和甾体雌激素类环境内分泌干扰物、氯霉素类和左旋苯甘氨酸抗生素类药物及其中间体、农药中的二氯吡啶酸,以及卤代芳香化合物的辐照降解特性和机理.结果表明,电子束辐照是处理这些有机物污染物的一种十分有效的方法,羟基自由基和水合电子在有机污染物的降解过程中起到十分重要的作用.羟基自由基可以使有机污染物的苯环打开生成小分子物质,而水合电子可使有机污染物有效地脱卤,并且在剂量足够大的情况下,使其最终被完全矿化为二氧化碳和水.     

持久性有毒污染物研究中的重点问题

由于持久性有毒化学污染物在全球普遍存在,具有生物累积性、难以降解、可远距离传输、致癌致突变性和内分泌干扰等特性,这些化合物所引起的污染问题已经引起国际环境保护组织、各国政府和民众的高度关注。本文对持久性有毒化学污染物研究中存在的重点问题进行了探讨。     

UV/H2O2对化工废水中2，6-二氯吡啶的降解研究

含氮杂环化合物随着化工行业的发展不断进入环境中,增加了对生态环境的威胁.考察了UV/H2O2对化工废水中含氮杂环化合物2,6-二氯吡啶(2,6-DCLPY)的降解特征,降解过程中的2,6-DCLPY浓度通过紫外分光光度法测定;并对2,6-DCLPY降解反应的影响因素包括初始2,6-DCLPY浓度、H2O2浓度、pH和共存阴离子等进行了研究.结果表明:2,6-DCLPY在UV/H2O2体系下的降解符合准一级反应动力学,该体系中羟基自由基(·OH)是降解2,6-DCLPY的主要活性物质,UV起协同作用;随着H2O2用量的提高,2,6-DCLPY的降解效率也逐渐提高,当H2O2和2,6-DCLPY的投加摩尔比为37"1,pH为7.2时达到最高降解率77.3％.共存阴离子HCO-3和NO-3因能与·OH直接发生反应,对降解反应有显著的抑制作用.吡啶环上存在氨基等给电子基团有利于吡啶类污染物的降解,而氯等吸电子基团会抑制吡啶类污染物的降解.     

菌物在环境保护中的研究与应用

应用生物技术处理环境污染物对保护环境具有重要意义。菌物在环境保护中的应用极其广泛。可用于处理环境污染物的菌物种类和数量很多，它们可有效降低重金属的毒性，吸附并回收重金属；可通过分泌降解酶系降解多种难解染料；还可以处理其它污染物如农药、洗涤剂、有机氯代化合物、硝酸酯类及固体废弃物等。笔概述了处理环境污染物的菌物种类、作用对象、作用机制、影响因子以及研究进展等，提出今后应注重筛选培育高效菌株，并尽早实现环保菌物制剂的产业化生产及其规模运用。     

纳米催化剂降解室内污染物研究进展

 室内空气污染对健康的危害在近年引起越来越多的关注,如何有效去除室内空气污染物成为污染治理的重要课题。纳米催化剂因其特殊的效应,在降解室内空气污染物方面展现了良好的效果和应用前景。本文介绍金属、金属氧化物、复合氧化物纳米催化剂降解不同室内空气污染物的研究进展,阐述光催化降解有机物的基本原理,讨论各类催化剂的优缺点。贵金属在室内污染物的降解方面虽有很好的效果,但其昂贵价格阻碍了推广应用;氧化物纳米材料光催化降解室内污染物的过程需要在光照下进行,负载贵金属后具有很好的降解性能;用来催化氧化降解室内污染物的氧化物和复合氧化物纳米材料对室内污染物表现出很好的催化性能,具有良好的发展前景。展望了纳米催化剂在降解室内空气污染物方面的研究方向和应用前景。     

BTEX污染物的厌氧降解机制及微生物特性分析

近十多年来国外研究者对单环芳烃苯系物(主要包括苯、甲苯、乙苯及二甲苯,合称为BTEX)的微生物厌氧降解研究做了大量工作,发现BTEX在NO3-,Mn4+,Fe3+,SO42-,CO2等电子受体条件下能够进行降解,已陆续分离到许多BTEX厌氧降解菌,并对其相应降解酶的生化性质进行了鉴定,相关的基因被克隆、鉴定和改造.通过对BTEX化合物的厌氧生物降解过程、代谢机制与途径、参与降解的主要微生物、相关降解酶及基因等进行综述与分析,提出了BTEX污染物厌氧降解研究中尚需进一步研究的问题.     

白腐真菌J610-D分泌漆酶处理几种有毒环境污染物的研究

就白腐真菌漆酶对环境中几种常见的有毒污染物的降解效果进行了研究.结果表明:白腐真菌漆酶能够很好地催化氧化芳胺类及其衍牛物,当控制苯胺浓度<800 mg/L、邻苯二胺浓度<150 mg/L时,白腐真菌漆酶对苯胺、邻苯二胺的降解率均可达90%、100%;白腐真菌漆酶对硝基苯类化合物的降解效果不明显,当控制其浓度<150mg/L,对硝基苯化合物的降解率可达80%.     

松花江水中有机化学品的生物毒性预测

应用人工神经网络技术构建的定量构效关系模型(QSAR)对存在松花江水中的有机化学品的毒性进行了预测.结果显示,有机化学品对酵母菌毒性的预测值与实测值接近,预测误差较小.另外,采用所建立的有机化学品对酵母菌毒性和对呆鲦鱼毒性的相关性方程预测了松花江水中有机化学品对呆鲦鱼的毒性,结果显示,有机化学品对酵母菌的毒性与对呆鲦鱼的毒性之间具有很好的相关性(R=0.9826),从整个有机化学品对呆鲦鱼毒性大小的趋势上看,预测值与实验值基本吻合.因此,得出采用低等微生物—酵母菌替代高等生物—鱼作为指示生物进行有机化学品毒性的评价是可行的,这一研究成果对大量有机化学品毒性筛选和进行优先污染物控制方面具有重要的意义.     

Evaluation of indoor air quality based on qualitative, quantitative and olfactory analysis

In studying indoor atmospheric pollution, the concentration of air pollutants is considered to be the primary factor in judging indoor pollution level, while sensory effects accessed by olfactory analysis has not been paid enough attention. In this paper, twenty living rooms in Beijing including newly decorated, 3 months and 6 months after decoration were sampled once a day for 10 d, and qualitative analysis, quantitative analysis and olfactory analysis of volatile organic compounds were carried out. The results showed the concentrations of the 6 main compounds surpassed the limitation values released by World Health Organization; the pollutants with highest chemical concentrations were not the most odor active odorants. Olfactory analysis which measured the odor characters such as odor detection threshold (ODT), odor active value (OAV) and odor quality was a helpful tool to identify possible chemicals which cause indoor smelling issues, and it was necessary to access indoor air quality in combination with their chemical concentrations to give a comprehensive judgment on indoor air quality.     

同型产乙酸菌研究进展及其环境生物技术应用

同型产乙酸菌(homoacetogen)是一类既能利用多种有机底物异养生长,又能利用CO2/H2或者CO自养生存的厌氧微生物类群.其对各类生态环境适应能力强,可以通过厌氧乙酰辅酶A途径将不同底物转化为乙酸、乙醇等有机物.随着化石能源的枯竭与对同型产乙酸作用理解的加深,同型产乙酸菌逐步应用于有机物或者合成气厌氧发酵、环烃类有机污染物降解等环境生物技术中,成为近年来的研究热点.选择了一些研究较为广泛的同型产乙酸菌类型,介绍了相关生理生态特性,以及近年来针对同型产乙酸菌的环境应用研究进展.     

二步法腈纶废水有机污染物生物降解性实验研究

二步法腈纶废水中含有大量的有机污染物,包括腈类,酚类,烷烃类,酰胺类,表面活性剂及其它芳香族物质等,因此,对其中有机污染物的生物降解性进行了实验处理研究,实验对二步法腈纶废水进行了混凝沉淀预处理,A／O生物膜法处理,分析了有机物变化情况,同时也分析了有机污染物在处理工艺过程中的降解及反应机理。     

4种有机污染物对假微型海链藻的毒性效应

以藻类生长密度、叶绿素a含量和光合作用速率作为测定指标,研究了4种典型有机污染物(壬基酚、五氯苯、芘、菲)对假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)的急性毒性效应,结果显示这4种有机污染物对假微型海链藻均具有显著的毒性效应.根据生长的72 h-EC50值,相应的毒性强度依次为壬基酚(0.078 mg/L)>芘(0.152 mg/L)>五氯苯(0.195 mg/L)>菲(1.720 mg/L).同时,通过外推法获得各污染物的环境效应阈值,对我国近岸海域这4种污染物的环境风险进行初步分析.此外,还探讨了不同毒性效应参数的敏感性.     

Effects of substituent position on the interactions between PBDEs/PCBs and DOM

Dissolved organic matters (DOM) have important influence on the environmental behavior and fate of organic pollutants, therefore rationalization of interaction mechanisms between pollutants and DOM has become a hot topic in the field of environmental studies. In this paper, polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and polychlorinated biphenyls (PCBs), widely detected pollutants, were chosen as target compounds. The effects of substituent position on the interaction between PBDEs/PCBs and DOM were explored. Equilibrium dialysis technique combined with quantum chemistry and molecular docking calculations were employed to reveal the interaction mechanism from the view of charge distribution and molecular conformation. It is shown that non-ortho-substituted isomers have larger volumes and stronger hydrophobicity than those of ortho-substituted, therefore non-ortho-substituted isomers bind more favorably with DOM by hydrophobic partition. By calculating the atomic charge distribution of target chemicals and Leonardite humic acid (LHA) molecular model, π-πinteractions between the aromatic rings of target chemicals with LHA are proposed and further proved in molecular docking calculations. There were 10, 8, 6 docking conformations demonstrating π-πinteraction with LHA for CB-77, BDE-77 and BDE-47, respectively, but none was found for CB-47. By comparing the change of dihedral angle of the aromatic rings and energy barrier, non-ortho-substituted PBDEs/PCBs have larger dihedral angle adjustment space and flexibility, which results in stronger interaction and binding capability with DOM than ortho-substituted isomers. This paper shed some lights on the effect of substituent position on the environmental behaviors of PBDEs and PCBs.     

造纸法烟草薄片废水中污染物的分析研究

本文运用常规化学分析和红外光谱、色谱质谱等分析技术对造纸法烟草薄片废水中的污染物进行了分析研究。结果表明,废水成分非常复杂,可生化性较好,悬浮物浓度很高,水样偏酸性,易腐化变质,有机污染物以纤维素、半纤维素和木质素的水解产物为主,还含有低分子和不挥发性有机酸、烟碱、焦油、酚类物质,这些物质的存在给废水带来较深的颜色,其完全生物降解将是造纸法烟草薄片生产废水达标处理的关键。     

生物粉末活性炭与超滤组合工艺膜污染物质研究

为了研究生物粉末活性炭与超滤组合工艺膜污染物质特性,在工艺稳定运行条件下,分别对受污染膜丝表面泥饼层、水洗后的受污染膜丝、生物粉末活性炭进行了红外光谱分析.结果显示,通过红外光谱分析,生物粉末活性炭可以有效的延缓膜表面泥饼层的形成,缓解膜污染;水洗后的受污染膜丝孔内有机污染物较少,而且是小分子有机污染物;还得出含有-OH伸缩振动基团和CO伸缩振动基团的污染物是造成膜污染的主要有机污染物质.     

水源水中有机污染物的类别与处理方法

探讨了水源水中的有机污染物的分类,讨论了一些水处理工艺对水源水中有机物的去除原理以及所能去除的有机物的相对分子质量分布区间。     

理化性质对农药降解影响的研究进展

农药,尤其是高毒、高残留、难降解的化学农药是重要的环境污染物,而通过改变理化性质治理农药污染是一项有效手段。几十年来,国内外在这方面已进行了大量研究。本文概括了pH、有机质、温度、湿度对农药降解的影响,总结了农药降解速率随pH值、有机质含量、湿度、温度变化而变化的机理,指出了理化性质对农药降解影响研究中存在的问题及今后的研究方向。