氮磷营养元素对多环芳烃降解的影响研究

多环芳烃是一类普遍存在的环境污染物。本文研究探讨了氮、磷两种营养元素对湿地底泥降解多环芳烃的影响。结果表明,湿地底泥中本底浓度的氮和磷已经能够满足三环和四环多环芳烃的降解,外加氮磷对五环的苯并芘降解具有显著的促进作用。变性梯度凝胶电泳分析显示随着营养元素的添加菌群的种属多样性呈下降趋势。功能基因分析显示底泥中nidA基因的表达在多环芳烃降解中发挥重要作用。     

多环芳烃降解菌的分离影响因素研究

多环芳烃是一类重要的常见环境污染物。本研究探讨了从环境样品中分离多环芳烃降解菌常用方法中可能存在的影响因素,包括多环芳烃溶剂以及分离过程中采用的质控步骤对分离效率和分离结果的影响。结果表明,微量的丙酮会显著影响降解菌的分离过程;而在富集分离过程中采用降解圈法作为关键质控方法可以提高分离的效率和准确性。     

微生物对高分子量多环芳烃苯并芘的降解研究

苯并[a]芘（BaP）是一种由5个苯环组成的分布广泛、致癌性极强的多环芳烃,是目前国内外环境监测的重要指标之一。研究苯并[a]芘在环境中的产生、迁移、转化、降解及毒理作用,判断多环芳烃的污染情况。本文综述了苯并[a]芘的来源与分布,以及微生物对苯并[a]芘的代谢途径,并对该领域的研究做了展望,希望可以为相关工作的进一步开展提供依据。     

多环芳烃的环境分布及其生物修复研究进展

围绕环境中广泛存在的有机有毒物质多环芳烃，介绍了该类污染物质来源、性质、危害及不同环境领域中污染现状，尤其针对不同领域中其分布、存在形态、归趋模式等进行了综合评述，讨论了国内外多环芳烃污染土壤、海洋及沉积物所应用的生物修复原理和相应科学技术研究，其中包括微生物基本代谢原理、微生物共代谢机理和应用，阐述了微生物基因调制研究的最新动态和通过激发微生物生物活性，加速多环芳烃降解的多种技术手段，最后总结了多环芳烃环境污染的有关控制途径及其管理规范，并展望了生物修复研究的发展前景。     

利用发光菌评价多环芳烃及其降解产物的生物毒性

利用发光细菌毒性测试技术,对5种多环芳烃化合物及其部分降解产物的生物毒性进行了检测与评价.结果表明:二甲亚砜配制的测试液中,萘、菲及荧蒽均对发光细菌具有一定生物毒性,且相同浓度下毒性菲>萘;测试液中当萘浓度小于其溶解度时即产生100%的抑光率,而菲及荧蒽浓度接近其溶解度时分别仅产生低于50%和15%左右的抑光率;芘及蒽在最大浓度时则对发光细菌无生物毒性显示;降解产物水杨酸、儿茶酚及邻苯二甲酸均对发光细菌具有一定生物毒性,但毒性均远小于母体化合物萘和菲,且邻苯二甲酸代谢途径对菲解毒效果优于水杨酸代谢途径.说明多环芳烃化合物生物毒性的检测与其水溶性的大小密切相关,利用二甲亚砜获取多环芳烃污染提取液的生物毒性主要与低分子量多环芳烃萘及菲有关;低分子量多环芳烃微生物降解后期解毒效果明显,但降解后期产物对发光细菌仍具有一定毒性,且细菌不同的代谢途径中多环芳烃毒性降低的程度不同.     

泉州湾表层沉积物对多环芳烃潜在降解活性的研究

在泉州湾设置7个站位,测定了2004年2月航次表层沉积物在添加PAHs后呼吸活性的变化,结合多环芳烃降解菌的数量及细菌总量的测定,对泉州湾海域表层沉积物对多环芳烃的降解潜力进行综合分析.结果显示,添加碳源在一定程度上提高了土壤的呼吸活性,外加PAHs对各站点的影响有别,同一样品受菲、芘、荧蒽的影响各不相同,其影响程度与本土降解菌的数量有一定相关性,表明细菌在海洋环境PAHs的生物降解中起着至关重要的作用;19 d后各样品的呼吸作用强度逐渐接近自然对照样,可见该海域表层沉积物中微生物有着强大的适应不良环境的能力与降解PAHs的潜力.     

多环芳烃与茶叶品质

多环芳烃C、H化合物的不充分燃烧和高温裂解的副产品,有毒且具三致作用。主要沉积于土壤中,不同环境条件土壤所含的PAHs量不同,植物除可自身合成也可从环境中获得。当然环境是可以降解PAHs,可通过植物修复,微生物修复及他们的复合作用等。经研究,茶叶中含有PAHs,且经两种PAHs（菲和芘）处理的茶叶其多酚和咖啡碱增加,氨基酸下降。     

土壤环境中多环芳烃生物降解及修复研究综述

多环芳烃潜在的毒性、致癌性以及致畸诱变作用,给生物体、生态环境和人体健康带来了极大危害。现有的降解修复技术中,生物降解多环芳烃修复土壤的途径经济成本低,对环境产生的不良影响小,因此被广泛研究。本文阐述了生物降解的途径,分别从植物、微生物以及生物联合修复技术三个方面展开讨论,总结了可用于进行降解PAHs的生物种类以及各类方法的不足,最后对其未来的发展做出了展望。     

泉州湾表层沉积物对多环芳烃潜在降解活性的研究

在泉州湾设置7个站位．测定了2004年2月航次表层沉积物在添加PAHs后呼吸活性的变化．结合多环芳烃降解菌的数量及细菌总量的测定．对泉州湾海域表层沉积物对多环芳烃的降解潜力进行综合分析．结果显示．添加碳源在一定程度上提高了土壤的呼吸活性．外加PAHs对各站点的影响有别．同一样品受菲、芘、荧葸的影响各不相同．其影响程度与本土降解菌的数量有一定相关性。表明细菌在海洋环境PAHs的生物降解中起着至关重要的作用；19d后各样品的呼吸作用强度逐渐接近自然对照样．可见该海域表层沉积物中微生物有着强大的适应不良环境的能力与降解PAHs的潜力．     

土壤中多环芳烃的降解与土壤酸度及微生物的关系

利用碳酸钙调节土壤pH值,研究土壤中多环芳烃(菲、苯并[α]芘)污染物的降解情况.在控温、控光的培养室里进行为期15d的避光培养试验.试验设计5种处理试验,观察到土壤中菲、苯并[α]芘的可提取浓度都有减少,降解率分别为13.3%～52.2%、0.9%～35.3%.不同pH值土壤中,菲、苯并[α]芘的降解机制不同,中性土壤有利于菲的降解,酸性土壤有利于苯并[α]芘的降解.同时,土壤中的微生物生物量碳的大小能够反映菲、苯并[α]芘的降解情况.土壤自身具有减少稠环芳烃含量的自然能力.如果改变环境条件促进微生物的活性,就可以加速土壤中微生物对稠环芳烃的消解.     

不同NaCl含量、培养基和微量元素对分枝杆菌SP-3降解菲的影响研究

研究了分枝杆菌SP 3在不同NaCl含量、培养基和微量元素中降解菲的效果影响。结果表明,分枝杆菌SP 3在NaCl质量分数为1%时对菲的降解率达到最大,为87.41%;菌株在LB液体培养基、改良LB液体培养基和改良的无机盐液体培养基中对菲的降解率都达到了80%以上,三者之间无显著性差异;Fe2+、Zn2+浓度分别在100 μmol/L和5 μmol/L,Mg2+在100 μmol/L时,可以提高菌株对菲的降解能力,而Cu2+随着浓度的增加,能够抑制菌株对菲的降解。研究结果有助于该菌应用于多环芳烃降解的生物技术中,以提高菌株对菲等多环芳烃的降解能力。     

纳米TiO_2催化光降解土壤中PAHs效果

为了研究土壤介质中PAHs催化光降解作用,以多环芳烃苯并[a]芘和菲为目标污染物,研究了纳米TiO2催化紫外光降解土壤中多环芳烃的机制。结果表明,土壤中PAHs光降解存在着PAH的光致电离、电子向O2的转移两种途径;在有催化剂TiO2存在时,催化剂光照后形成的电子、空穴能够氧化还原污染物,PAH的光致电离和电子向O2的转移引起的降解,共同完成了光催化降解土壤中的PAHs。     

生物炭对土壤微生物特性影响的研究进展

生物炭是在低氧条件下生物质经过热裂解得到的含碳丰富的产品,可提高土壤酸碱度,具有保水保肥及改善土壤微生物特性等功能。综述了生物炭对土壤微生物生物量、微生物群落结构及土壤酶活性的影响,多数研究表明:生物炭的碱性性质及多孔性质提供了适宜微生物生长的微环境,从而增加了土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮等的含量; 生物炭含有的营养物质及多孔性质,促进了土壤中细菌及某些功能菌的生长,但同时生物炭中含有的重金属及多环芳烃等有毒物质对细菌生长存在抑制作用; 相比于土壤细菌,生物炭碳氮比(C/N)高、含大量难降解碳化合物,则有利于土壤真菌生长,并且生物炭具有的较大孔隙度,为真菌菌丝提供了附着位点; 生物炭对微生物的促进作用间接提高了土壤中脱氢酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶等土壤酶活性。因此,未来应进一步探索生物炭与土壤微生物之间的相互作用机理,深入了解生物炭的土壤改良作用,深化对土壤微生物多样性的认识。     

苯并[a]芘降解菌Acinetobacter sp. Bap30菌株的分离、鉴定及降解特性研究

提出一种新的方法, 用于富集苯并[a]芘耐受菌株。该方法使用多孔介质脱脂棉作为载体, 从连续流动的流体--下水道污水中富集菌株。利用介质截留法、富集培养法等理论, 为富集目标微生物提供了最佳条件。以苯并[a]芘为唯一碳源和能源, 从下水道沉积物中分离、筛选出4株苯并[a]芘耐受菌株, 其中一株能在20天内将40 mg/L的苯并[a]芘降解28.7%。通过16S rRNA基因序列分析和部分生理生化特征分析, 鉴定该菌株为Acinetobacter sp. Bap30。这是不动杆菌可降解苯并[a]芘的首次报道。添加其他碳源和低分子量多环芳烃--菲作为共代谢底物, 研究菌株的共代谢作用。研究结果对石油污染的土壤或者焦化废水等工业污水中的高分子量多环芳烃--苯并[a]芘具有非常重要的实践意义。     

苯甲酸降解途径及转化生产粘康酸的研究进展

苯甲酸是多种芳香化合物生物代谢的重要中间物,对微生物降解苯甲酸的生物化学和遗传学研究,有利于阐明芳香化合物的生物降解机制,分离和培育出降解谱广和降解性能高的菌株应用于废水处理、环境修复和生物转化。苯甲酸的儿茶酚邻位裂解(ortho-cleavage)途径会产生粘康酸,后者是一种潜在的平台化合物,用于生产新型功能树脂、生物塑料、食品添加剂等产品。本文综述了微生物降解苯甲酸和转化生产粘康酸的研究和进展,并提出该领域研究今后的发展方向,为后续研究提供有价值的参考。     

北极耐冷石油降解菌BJ1、BJ9和BJ19的降解特性

为对低温海域石油烃污染修复提供优良菌源,采用红外分光仪和气相色谱与质谱联用仪对北极耐冷石油降解菌BJ1、BJ9和BJ19的降解特性进行研究,结果显示:除BJ1-9外,其他混合菌群的降解率均大于单一菌株的降解率,盐度、pH、温度、初始油质量浓度、营养盐对石油降解率均有较大影响;BJ1、BJ9和BJ19以及混合菌群对柴油总烃的降解效率分别为55.25%、49.37%、50.76%和63.44%;BJ1、BJ9和BJ19以及混合菌群在单因素最好条件下对柴油芳香烃的降解效率分别为32.22%、19.87%、15.73%和7.33%;菌株在低温下优先降解短链烷烃,在7d内C18后的长链烷烃未被降解;BJ1、BJ9、BJ19和混合菌群对汽油和海燃油降解效果明显,而对原油和燃料油等降解效果较差.研究表明,该三株菌能够利用多种石油烃组分作为碳源生长并可降解多环芳烃,对碳源的利用具有广谱性.     

厌氧微生物对新疆六中区稠油的降解特性

厌氧微生物作为油藏中微生物的重要组成部分,受到人们越来越多的关注,但是关于对原油的降解效果和降解机制的研究报道较少.对发酵菌富集培养物和产甲烷菌富集培养物作用前后的原油进行色质联用分析,结果表明:产甲烷菌富集培养物作用后的原油,其原油族组成变化明显,饱和烃和胶质相对含量降低,而芳香烃和沥青质相对含量上升,其中正构烷烃的含量有所增加,尤其是大于C22的正构烷烃的含量增加明显,藿烷及其同系物的含量也都有所上升.而发酵菌富集培养物作用后,饱和烃、芳烃以及胶质含量都略有上升,变化最明显的沥青质作用后下降了2%,发酵菌富集培养物降解了原油中的杂环芳烃二苯并噻吩和二苯并呋喃.同时两种富集培养物对二环芳烃的降解作用明显.产甲烷菌富集培养物和发酵菌富集培养物作用后,新疆六中区原油中短链正构烷烃含量相对增加,而长链正构烷烃含量则相对减少,∑nC21-/∑nC22+值由作用前1.033分别下降到1.023和1.015,Pr/Ph的值基本都保持在0.945左右,但是Pr/nC17和Ph/nC18都有所增大.总的来说,产甲烷菌富集培养物对原油的降解作用更明显,两种不同厌氧微生物的富集培养物对原油的作用表现出了一定的选择性.     

16种EPA-PAHs复合污染土壤的菌群修复

通过富集筛选获得一组PAHs降解混合菌群和3株降解单菌,利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术分析混合菌群的组成,对16种多环芳烃(PAHs)复合污染土壤进行生物修复,同时考察混合菌群和单菌株在PAHs复合污染土壤中的生物修复效果。结果表明:混合菌群主要由3株已分离获得的降解单菌和5株未可分离培养的单菌组成;经过30 d的生物修复,混合菌群对土壤中总PAHs的降解率(54.17%)高于单一菌株(28.40%,31.95%,24.64%),并且对高相对分子质量PAHs的降解表现出了较大的优势,4环、5环、6环PAHs的降解率分别可达到71.26%、39.76%和42.86%;利用混合菌群来修复16种PAHs复合污染的土壤,可以避免一些未可分离培养的关键菌株的丢失,使PAHs的降解更加全面有效。     

生物质焦油催化裂解过程中二次焦油成分

以秸秆热解产生的焦油为原料,在固定床反应器实验台上进行了催化裂解实验,研究了反应温度和催化剂种类对生物质焦油的裂解反应产物———二次焦油成分的影响规律。在高铝砖作为催化剂作用下,随着温度的升高,二次焦油构成有芳香化的趋势,多环芳烃的种类和含量都在增加。反应温度的提高有利于焦油的深度转化,二次焦油产率降低;但是高温下生成的二次焦油芳化程度更高,更容易引起催化剂积炭失活。当反应温度为900℃时,碱性催化剂白云石和石灰岩作用下二次焦油成分相似,以复杂的大分子环烃为主,而且焦油成分种类减少到10种左右;酸性催化剂高铝砖作用下焦油成分仍然很复杂,有将近30种,除了含有大分子环烃外,还含有部分石蜡烃,芳香族种类很多,多以双环、三环以及四环的形式存在。