多环芳烃污染土壤的生物修复

综述了土壤环境中多环芳烃的来源、归宿、生物转化机理、影响因素及生物修复技术研究进展,提出了利用生物技术治理土壤环境中多环芳烃的思路及方法。     

植物修复多环芳烃污染土壤的根际效应机制研究进展

多环芳烃类有机污染物在土壤中可长期存在,进而通过食物链对人类健康产生重大潜在风险。对多环芳烃污染土壤进行植物修复是一种环境友好且经济有效的污染补救策略。进行植物根际效应机制研究对于开发可持续性多环芳烃污染土壤的植物修复技术具有重要指导意义。对近年来的相关研究工作进行了总结,结果表明:多种禾本科植物具有较强的多环芳烃污染耐受性和较好的修复效能,利用多植物混植的联合修复方式表现出优于单一植物的修复优势。低分子量有机酸类根系分泌物通过与土壤中多环芳烃污染物形成反馈回路决定植物修复体系中多环芳烃的命运。修复植物根系分泌物可塑造特定的根际微生物区系,根际微生物可通过多种机制来降解土壤环境中的多环芳烃。针对在植物修复多环芳烃污染土壤研究过程中尚存在一些问题,提出了未来植物修复根际效应机理研究中应该关注的重点和方向,旨在为优化多环芳烃污染土壤植物修复技术提供科学依据与理论参考。     

多环芳烃污染土壤的微生物与植物联合修复研究进展

本文综述了多环芳烃(PAHs)污染土壤中微生物降解途径、机理及生物反应器的应用,并从植物修复角度,进一步阐述了与微生物联合作用促进污染土壤中PAHs降解的途径、机理及其应用。提出了利用微生物共代谢降解及其与植物联合修复PAHs污染土壤环境的生物修复技术未来研究课题。     

影响土壤中PAHs降解的环境因素及促进降解的措施

土壤中的多环芳烃(PAHs)类有机污染物的生物有效性低,不易降解。本文综述了影响污染土壤中多环芳烃降解的环境因素和促进降解措施的研究进展。影响土壤中多环芳烃降解的因素,包括水分、养分、土壤物理条件等;促进土壤中多环芳烃降解的措施有:向污染土壤添加有机溶剂、利用冯顿反应、添加堆肥和有机物料等。从目前研究来看,应当通过促进多环芳烃从土壤上解吸和培育具有较高多环芳烃降解能力的微生物来促进多环芳烃污染土壤的修复。     

上海主要污水处理厂污泥中多环芳烃的分布特征

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是具有“三致作用”的持久性有机污染物,是污泥土地利用时重点控制的有机污染物之一[1,2]。国外关于污泥中多环芳烃的研究比较深入[3~7],我国关于污泥中多环芳烃的研究报道并不多[8~9]。随着污水处理率的提高,上海污泥的量也越来越大,污泥土地利用是上海今后污泥处理处置的有效途径之一[10,11]。为了解上海污泥中多环芳烃的分布特征,为污泥土地合理利用提供科学依据,我们应用索氏提取法和GC/MS技术对上海主要的14个污水处理厂中污泥中的多环芳烃化合物进行测定,并分析了其分布特征。1材料与方法1·1实验材料200     

寒区降解多环芳烃耐冷菌株的分离鉴定及特性

多环芳烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs）是土壤中一种典型的持久性有机污染物。典型寒区东北地区因农业投入品不合理使用、污灌等造成农田土壤中含有大量致癌、致畸与致突变的多环芳烃,针对寒区气候特征致使农田中微生物降解多环芳烃效果不佳,难以改善农田土壤环境并降低食品风险的关键问题,基于目前常用商品化的降解微生物多来自于温暖地区,且难以适应寒区气候的特性,该研究以PAHs典型污染物-菲（PHE）为研究底物,驯化温度15 ℃,筛选分离出适应寒区低温环境的7株菌。经鉴定及降解性能研究,筛选了3株在温度20 ℃、接种量5%、pH值为8、底物浓度500 mg/L,以及外源物质腐殖酸的促进的条件下PHE降解率达到80%的高效降解耐冷菌。以上3株菌两两之间与三者组合均无拮抗关系。对菌株进行碳源的广谱性分析,菌株对2-5环多环芳烃降解率可达15%～85%之间,在将菌株应用至20 ℃土壤环境时,60 d可降解土壤中75%的PHE。该耐冷菌群适应条件符合寒区农田土壤实际环境,研究结果对黑土地区土壤多环芳烃污染的微生物修复提供了一定的基础资料。     

高级氧化技术修复萘污染土壤和地下水研究进展

多环芳烃是土壤和地下水中普遍存在的持久性有机污染物。其中，萘是结构最简单的多环芳烃，具有迁移性强的特点，可通过多种途径在土壤和地下水中富集，是焦化、化工等历史遗留地块重点关注的污染物之一。高级氧化技术高效、安全且经济，因此，基于高级氧化的萘污染土壤和地下水修复技术受到越来越多的关注。本文综述了芬顿和类芬顿氧化、臭氧氧化和过硫酸盐氧化的反应机理，重点阐述了二价铁、微纳级零价铁、铁矿物、铁螯合物等均相及非均相活化剂活化的氧化技术在修复萘污染土壤和地下水方面取得的研究进展，介绍了多种高级氧化技术联合修复以及高级氧化技术与生物降解技术协同修复的研究现状，指出了目前萘的高级氧化技术研究存在的问题，并对研究做出了展望。     

农田土壤-植物系统持久性有机污染物的界面过程与自修复——以多氯联苯为例

土壤-植物系统是地球陆地表层生态系统中非常重要的亚系统,对保障粮食安全与人体健康发挥着关键作用。持久性有机污染物是土壤环境中难降解、长残留的毒害污染物。这类有机污染物在土壤组分、土壤微生物和植物的共同作用下,发生着一系列的物理化学与生物学的界面过程,导致其或者生物有效性的降低和毒性的下降,或者快速降解,进而减少在食物链中传递的风险,达到自然条件下土壤污染净化,实现自修复。以多氯联苯为例,综述了农田土壤-植物系统中持久性有机污染物的土壤组分界面过程、根际界面过程和植物体微界面过程研究进展,提出了发挥土壤-植物系统降解净化作用,实现持久性有机污染物自修复的新思路。参30。     

土壤多环芳烃、重金属及其复合污染的植物修复研究进展

复合污染研究已成为环境科学发展的重要方向之一,重金属和多环芳烃是土壤环境中的重要污染物,开展两者复合污染研究,对于农业环境生态安全具有重要意义。本文结合前人的研究结果,通过分析多环芳烃污染土壤的植物修复和重金属污染土壤的植物修复的研究现状,来探讨植物对重金属和多环芳烃复合污染的修复研究进展,并从生态地理学的角度提出相应的研究趋势,提出植物修复需因地制宜的特性。     

多环芳烃在土壤中的环境行为研究进展

综述了土壤环境中多环芳烃(PAHs)来源及其进入环境后的行为和归宿,并提出多环芳烃污染土壤的修复对策。     

Enhanced bioremediation of PAH-contaminated soil by immobilized bacteria with plant residue and biochar as carriers

Purpose

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are largely accumulated in soils in China. The immobilized-microorganism technique (IMT) is a potential approach for abating soil contamination with PAHs. However, few studies about the application of IMT to contaminated soil remediation were reported. Due to recalcitrance to decomposition, biochar application to soil may enhance soil carbon sequestration, but few studies on the application of biochars to remediation of contaminated soil were reported. In this study, we illustrated enhanced bioremediation of soil having a long history of PAH contamination by IMT using plant residues and biochars as carriers.

Materials and methods

Two PAH-degrading bacteria, Pseudomonas putida and an unidentified indigenous bacterium, were selected for IMT. The extractability and biodegradation of 15 PAHs in solution and an actual PAH-contaminated soil amended with immobilized-bacteria materials were investigated under different incubation periods. The effects of carriers and the molecular weight of PAHs on bioremediation efficiency were determined to illustrate their different bio-dissipation mechanisms of PAHs in soil.

Results and discussion

The IMT can considerably enhance the removal of PAHs. Carriers impose different effects on PAH bio-dissipation by amended soil with immobilized-bacteria, which can directly degrade the carrier-associated PAHs. The removal of PAHs from soil depended on PAH molecular weight and carrier types. Enhanced bio-dissipation by IMT was much stronger for 4- and 5-ring PAHs than for 3- and 6-ring ones in soil. Only P400 biochar-immobilized bacteria enhanced bio-dissipation of all PAHs in contaminated soil after a 90-day incubation.

Conclusions

Biochar can promote bioremediation of contaminated soil as microbial carriers of IMT. It is vital to select an appropriate biochar as an immobilized carrier to stimulate biodegradation. It is feasible to use adsorption carriers with high sorptive capabilities to concentrate PAHs as well as microorganisms and thereby enhance dissipation of PAHs and mitigate soil pollution.     

生物表面活性剂强化微生物修复多环芳烃污染土壤的初探

通过温室盆栽实验,单独或联合接种多环芳烃专性降解菌(DB)和添加生物表面活性剂-鼠李糖脂(RH),研究了生物表面活性剂强化微生物修复多环芳烃(PAHs)长期污染土壤的效果。结果表明,添加RH和接种DB能明显促进土壤中PAHs总量和各组分PAHs的降解。经过90 d培养后,添加RH、DB和RH+DB处理的PAHs的降解率分别为21.3%、32.6%、36.0%,较对照分别提高了333.0%、563.3%、633.0%。此外,随着苯环数的增加,土壤中15种PAHs平均降解率逐渐降低。同时也发现DB、RH+DB处理土壤中脱氢酶活性、多酚氧化酶活性和PAHs降解菌数量显著高于CK、RH处理,但是CK与RH处理没有显著差异,说明DB、RH在促进土壤中PAHs的降解方面有不同的机制。     

多环芳烃污染土壤生物联合强化修复研究进展

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是广泛存在于环境中的一类有毒有机污染物。在PAHs污染土壤修复领域中,运用一些生物化学的方式来强化生物联合修复技术可以有效缩短生物修复的时间,大大提高修复效率,最具发展前景和应用价值。本文主要以植物-微生物、植物-微生物-土壤动物两种生物联合修复方式为对象,结合各自的特点、机理和实例,推断了其修复机制的内在原因,总结了影响土壤中PAHs降解效率的主要因素(包括:PAHs的浓度水平、根系分泌物的种类、外源添加降解菌和土壤动物的数量和种类、菌属或土壤动物之间的种间竞争和部分环境因素等);同时通过综述近年来国内外强化生物联合修复PAHs污染土壤的技术原理、应用成果和存在的一些问题,指出了不同情况下制约PAHs强化降解进程的潜在限制因子(包括:表面活性剂和固定化微生物的添加量、不同表面活性剂的适度混合、载体材料的性质、固定化方式的选取、土壤养分和水分含量等);并强调在进行强化修复的过程中,要注重现场应用和安全性评价,为多环芳烃污染土壤的生物联合强化修复研究提供了理论依据和技术参考。     

农药污染土壤的生物强化修复技术研究进展

生物强化作为一种新型、高效的生物修复技术在污染环境治理中具有独特优势。针对目前土壤农药污染现状,本文介绍了土壤微生物修复方法中的生物强化技术的概念及内涵,探讨了在污染土壤环境中影响生物强化修复效率的生物及非生物因素,重点阐述了生物强化技术在4大类农药(有机氯类、有机磷类、拟除虫菊酯类杀虫剂和三嗪类除草剂)污染土壤修复中的研究进展及应用实例,并提出生物强化技术面临的问题和未来研究方向。     

有机质对多环芳烃环境行为影响的研究进展

多环芳烃(PAHs)的归宿和毒性受其环境行为的影响,主要取决于环境中各个因素的交互作用,而有机质是相当重要的因素,有机质对环境中PAHs的物理化学行为、生物过程均有一定的影响。本文着重介绍了有机质对水体、土壤和沉积物中PAHs的吸附、溶解和迁移以及生物可利用性和毒性等方面的影响,总结了离子强度、pH、表面活性剂、时间等影响有机质与PAHs作用的因素,同时简要介绍了土壤和沉积物中结合残留态PAHs的研究情况,指出结合残留态PAHs现有的研究方法有热解法和同位素标记法,最后提出系统地研究内源有机质(尤其碳黑和腐殖酸)的组成、性质与土壤PAHs的锁定与降解的关系和利用外源有机物强化修复污染的环境是今后研究的重点。     

The Potential for Bioremediation of Soils Containing PAHs by Composting

? Environmental contamination by synthetic polynuclear aromatic hydrocarbons (PAHs) has become a major pollution problem. Plant tissues, lignin, soil humus constituents, some pesticides, and numerous commercial organic chemicals are also based upon aromatic building blocks. Many of these molecules are potentially toxic and carcinogenic. Some PAH compounds occur naturally at a low concentration in soils. Long exposure to naturally occurring hydrocarbons has enabled bacteria to evolve enzymes that degrade them.

Landfarming and incineration are the primary technologies used for removing PAH compounds from soils and groundwater. Recent data suggest that bioremediation by PAH composting can offer significant advantages to other treatment alternatives. Landfarming is a relatively uncontrolled method of reducing PAHs in residues. Composting is quicker, more controlled, and requires less space than landfarming. Although composting is slower and less complete than incineration, it is significantly more cost-effective.

This presentation deals with the feasibility of composting PAH contaminated soils and residues. Included will be methods for process evaluation and control, degradation potential of specific PAHs, and determining the application of composting to specific situations.     

Extractability and Subsequent Biodegradation of PAHs from Contaminated Soil

The biodegradation of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) has been well documented; however, the biodegradation of PAHs in contaminated soil has proved to be problematic. Sorption of PAHs to soil over time can significantly decrease their availability for extraction much less than for biodegradation. In this study the ability of various organic solvents to extract PAHs from coal tar-contaminated soil obtained from former manufactured gas plant (MGP) sites was investigated. Solvents investigated included acetone/hexane, dichloromethane, ethanol, methanol, toluene, and water. The extraction of MGP soils with solvents was investigated using soxhlet extraction, multiple soxhlet extractions, sonication, and brief agitation at ambient temperature with a range of solvent concentrations. Of particular interest was the documentation of the recalcitrance of PAHs in weathered MGP soils to extraction and to bioremediation, as well as to demonstrate the ease with which PAHs extracted from these soils can be biodegraded. The efficiency of extraction of PAHs from MGP soils was found to be more dependent upon the choice of solvent. The environmentally-benign solvent ethanol, was shown to be equal to if not better than acetone/hexane (the EPA recommended solvent) for the extraction of PAHs from MGP soils, brief contact/agitation times (minutes) using small quantities of ethanol (2 volumes or less) can achieve nearly quantitative extraction of PAHs from MGP soils. Moreover aqueous slurries of an MGP soils experienced less than 10% biodegradation of PAHs in 14 days while in the same period about 95% biodegradation was acieved using PAHs extracted from this soil by ethanol and subsequently added to aqueous bacterial suspensions.     

中国农田土壤农药污染现状和防控对策

随着农药长期大量的施用,农药残留及其污染问题日益严重。因此,针对我国农业生产中涉及的三类主要农药除草剂、杀虫剂和杀菌剂的施用情况及其农田土壤中残留特征进行了阐述,对农田土壤因农药残留造成的作物抗性危害、生态环境风险以及人类健康潜在风险等进行了分析,并对农药污染农田土壤的微生物修复、植物修复以及菌根修复的研究状况进行了介绍,在此基础上提出了农田土壤农药污染综合治理的防控对策。     

土壤有机污染生物修复技术影响因素的研究进展

土壤有机污染的生物修复技术的论述很多,本文则从对影响这些技术实施的因素进行综合评述,例如污染物的性质、微生物自身特性等。     

石油污染土壤的生物修复研究进展

生物修复技术是解决环境污染、恢复被人类活动破坏的生态系统、实现人类社会可持续发展的重要手段之一,它具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点.本文主要介绍了生物修复的原理和特点,石油污染土壤的各种生物修复技术:微生物修复技术、植物修复技术和菌根根际生物修复技术的研究和应用进展.