多环芳烃污染土壤的微生物效应研究现状与展望

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是土壤中典型的持久性有机污染物之一,具有强烈的致癌、致畸和致突变效应.土壤微生物既可以降解有机污染物,修复受污染的土壤,又可以敏感地反映土壤环境质量的变化,在土壤污染修复和生物指示方面应用广泛.该文从土壤环境质量表征的微生物学指标和微生物对土壤污染物的降解与修复两个主要方面,综述了PAHs污染土壤的微生物研究现状,包括微生物活性和多样性作为PAHs污染土壤的生物指示,PAHs高效降解菌株筛选,微生物降解PAHs的途径和修复方法等.针对目前研究中存在的问题,提出了研究展望,旨在为研究土壤微生物对PAHs污染土壤的生物响应机制和修复机理提供参考.     

秸秆和菇渣应用于生物堆修复有机污染土壤的现场试验研究

以某搬迁有机化工厂的污染土壤为研究对象,以氯苯类、硝基苯类等为模型污染物,开展生物堆技术修复有机污染土壤的现场试验研究,考察不同工艺条件下污染物降解情况。结果表明:(1)生物堆现场试验运行69 d污染物降解率为82.8%~99.0%,对照组为25.2%~46.2%;(2)加入1.0%(质量百分比)秸秆和2.0%(质量百分比)菇渣作为土壤结构改良剂能有效改善生物堆通气性和持水性,有利于堆体升温和微生物增殖,提高有机污染物降解速率;(3)本现场试验的最优工艺条件"1.0%秸秆+2.0%菇渣+主动曝气+底部被动曝气+翻堆"具有最佳环境效益和经济效益,技术成本673元/m3;(4)采用投加高浓度菌剂的生物强化未能显著提高污染物降解效率。     

农业土壤有机污染生物修复技术研究进展

随着城市化的进展,有机污染物及其衍生物直接或间接进入到农业土壤中,对土壤生态造成严重破坏。生物修复因其操作简单、成本低、对环境扰动少及无二次污染等优势成为土壤修复领域的热点。基于此,笔者对农业土壤有机污染现状、生物修复技术及外源强化生物修复手段等几方面进行了综述。微生物是生物修复中的主要参与者,对有机污染物具有巨大的代谢能力,并能通过与物理、化学或生物因素结合的几种外源生物强化方法提高被有机污染农业土壤的修复效率,但其对目标污染物的生物利用度、种类、浓度要求较高,且易受环境条件制约。通过基因工程技术鉴定新的污染物降解基因或开发高效工程菌株是提升生物修复技术实用性的重要方向。     

微生物菌群强化修复有机污染物污染环境:现状与挑战

有机污染导致的环境污染问题引起世界范围内的广泛关注。微生物降解被认为是清除环境中有机污染物的主要方式。近些年,有关有机污染物的微生物降解研究报道主要集中于纯培养单菌株。然而,单个降解菌株的生物强化修复在实际应用中往往效果不佳。实际上,自然界中有机污染物的降解大多数是由微生物菌群介导,而不是由单个微生物菌株独立完成的。与单个降解菌株相比,微生物菌群具有更强的代谢互补性和互营作用,其在有机物污染的修复方面越来越受到关注。本文综述了具有有机污染物降解功能的不同微生物菌群以及菌群高效代谢有机污染物的机制,概述了菌群代谢互作的最新研究方法,并强调基于菌群代谢互作设计合理菌群结构在微生物强化修复应用中的重要性,重点讨论了基于菌群代谢模型的计算机模拟在研究复杂微生物菌群代谢互作方面的重要作用以及在指导最佳功能菌群的人工设计和构建方面的应用前景,以期为修复污染环境提供理论依据和解决方案。     

土壤中微生物对多环芳烃的降解及其生物修复的研究进展

多环芳烃是一类在环境中普遍存在的有机污染物,微生物降解是多环芳烃（PAHs）降解的主要途径。文中主要介绍PAHs的降解菌,降解机理和PAHs的生物修复方面的研究进展。这些进展可为降解菌株的分子及遗传机制研究提供理论依据,将促进通过基因工程优化降解菌、更有效地检测PAHs环境污染及实现PAHs污染的生物修复。     

微生物与土壤矿物相互作用的研究进展

微生物体吸附于矿物表面后,其活性将发生改变,从而影响到土壤中与生物和生物分子相关的一系列土壤过程,如矿物形成与演化、土壤结构体稳定性、土壤养分有效性、土壤污染物质的毒性以及污染土壤的生物修复等。因此,研究土壤矿物、微生物相互作用,不仅有助于深入了解土壤微生物过程,而且对评估和预测土壤体系中有机污染物降解和转化的特点与动态,进而提高污染物的修复效率等有着重要的实际意义。     

有机污染物的植物-微生物联合修复技术研究进展

环境中有机污染物如各类农药、石油化合物、多环芳烃、多氯联苯等导致了严重的环境污染问题,对人类健康也造成了严重威胁。因此,对环境中有机污染物的去除研究引起了人们的重视。在有机污染物修复技术中,最新出现的植物-微生物联合修复技术因其高效、环境友好和修复成本低等优点受到越来越多的关注。本文论述了有机污染物的植物-微生物联合修复技术原理、形式及其在污染土壤修复应用中的研究进展,并讨论了植物-微生物联合修复技术今后的研究重点,以期为环境中有机污染物修复提供参考。     

柳树(Salix spp.)在污染环境修复中的应用

柳树(Salix spp.)具有生物量高、生长速度快、易繁殖、蒸腾作用强等特点,是进行污染环境修复的良好植物资源。既有研究显示,可利用柳树通过植物-土壤、植物-砂石、人工湿地及河岸缓冲区的方式净化污染水体,修复乙醇、多氯联苯、多环芳烃等有机污染,还可通过自然修复和强化修复(螯合剂、菌根)治理重金属污染。柳树对环境污染物的修复效率与品种、无性系、土壤类型及水文条件有关,且可通过螯合剂和菌根真菌等强化措施增强对污染物的净化效率。在今后的研究中,应当加强柳树生物能源开发研究,并与污染环境生态修复相结合,注重柳树环境修复优良品种的筛选与评价。     

有机污染土壤生物修复效果的限制因素及提升措施

土壤中的有机污染物主要来源于有机农药、石油污染、工业生产等,其对生态环境和人体健康造成了极大的危害。受有机物污染的土壤能通过物理、化学、生物等一系列的修复技术进行治理,其中生物修复技术被认为是处理有机污染土壤最有效、经济且环境友好的修复技术,但其修复效率受诸多因素影响。本文从气候地理条件、有机污染物的存在形态和土壤自身环境与营养3个方面系统地分析了生物修复技术的限制因素,并从物种选择、生物有效性提升（引入微生物或土壤动物、添加表面活性剂和有机溶剂）及稳定生态系统的构建（添加生物炭、营养补充剂,采用电强化生物修复技术）3个角度科学地提出了提升生物修复技术效率的方法,最后对加强有机物污染土壤复合修复技术的研究进行了展望。     

表面活性剂在污染土壤修复中的应用

污染土壤淋洗修复技术中,淋洗剂的选择是影响这一技术应用的限制因素之一.目前研究的淋洗剂包括表面活性剂、有机或无机酸、螯合剂EDTA等.大量研究表明,表面活性剂能够去除土壤中的污染物,特别是有机污染物,提高污染土壤的修复效果.综述了表面活性剂在污染土壤修复中的应用.土壤有机污染修复中表面活性剂的作用主要体现在增溶洗脱土壤中有机污染物,提高有机物在水中的溶解度和流动性;增强土壤对有机污染物的吸附作用,即增强截留固定作用;改变吸附态或溶解态有机污染物的生物利用性.土壤重金属污染修复中表面活性剂的作用主要体现在离子交换和络合作用.     

微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在土壤中分布广泛且存留时间长。利用理化手段去除PAHs不仅价格昂贵,还会对土壤、沉积物以及地下水层等自然环境造成二次污染。生物修复主要是利用微生物代谢多样性降解有害污染物,被认为是最具有前景的修复技术。目前已分离鉴定出多种微生物具有降解PAHs的能力。为了更好地应用微生物修复土壤及环境中的PAHs污染,需要更加深入了解降解过程中微生物代谢途径的生理生化以及分子遗传机制。综述了土壤中多环芳烃的微生物降解,在前人研究的基础上,阐述了不同降解途径对不同分子量多环芳烃的生物代谢转化机理,为提高土壤中降解菌的生物修复能力提供了理论依据。     

生物炭固定化微生物修复污染土壤研究进展

生物炭固定化微生物技术具有高效、成本低和环境友好性的优点,在土壤修复中展现出巨大的应用潜力,成为目前的研究热点。本文在系统总结国内外生物炭固定化微生物技术修复污染土壤的最新研究进展基础上,重点分析了生物炭作为载体的适宜性,探讨了微生物筛选的重要性,对比分析了固定化方法（如吸附法、包埋法、交联法和共价结合法等）,探究了不同环境因素对生物炭固定化微生物技术修复污染土壤效果的影响,揭示了生物炭与微生物修复重金属和有机污染土壤过程中多种作用机制的协同效应,既包括生物炭作为固定化载体对微生物的保护及快速定殖作用,也包括生物炭对污染物的吸附作用,还包括微生物对污染物的降解作用。最后,对该技术在土壤污染修复中的应用提出了展望和建议。     

生物浮床技术在水产养殖中的应用概况

生物浮床技术作为生物操纵方法的一种,是一种原位生态修复技术,它是利用浮床植物根系或者茎叶吸收、富集、降解或固定受污染水体中的(有机)污染物,通过对植物的收割(收获)以实现降低或者消除水体污染物,达到净化水质、修复环境的目的.综述了生物浮床技术的原理与特点及生物浮床的应用效果,并结合生物浮床的技术特点探讨其在水产养殖应用中存在的问题,最后对生物浮床技术在水产养殖中的应用前景进行了展望.     

多环芳烃污染土壤的植物修复研究进展

多环芳烃是一类广泛存在于环境中的持久性有机污染物,它不仅降低环境质量还会危害人体健康。植物修复是近年来发展起来的一种利用植物修复环境污染的技术,也是当前生物修复研究领域中的热点,许多实验证明植物能够促进土壤中多环芳烃的去除。植物修复的机理主要包括植物对多环芳烃的直接作用、根际微生物的降解作用和植物与微生物的联合作用,植物修复的效率会受多种环境因素的影响。为此,对植物修复多环芳烃污染土壤的植物筛选、修复机理、影响因素进行了概括,并对国内外近年来植物修复技术在多环芳烃污染土壤修复中的应用、研究成果和存在的一些问题进行了综述。     

我国复合污染土壤修复研究进展

重金属、有机污染物造成的土壤复合污染是我国亟待解决的环境问题之一。当前,我国对复合污染土壤修复的研究主要集中于单一的生物、物理、化学等修复方法,而对于不同修复方法联合修复复合污染土壤的研究较少。从土壤重金属复合污染修复、有机污染物复合污染修复、重金属-有机污染物复合污染修复三方面全面综述了我国复合污染土壤修复的研究进展,并在此基础上提出了复合污染土壤修复研究的发展方向。     

污染土壤的菌根修复

菌根是植物根系与菌根真菌形成的共生体,能有效促进污染物的降解和转化,使污染环境得以修复。阐述了多环芳烃(PAHs)、农药、重金属等污染土壤中菌根的作用,分析了菌根修复可能的机理,旨在说明利用菌根修复是生物修复的一个重要方面,具有广阔的发展前景,为进一步研究菌根的作用以及更好地运用菌根技术奠定基础。     

细菌对有机污染物的趋化性及其对降解的影响

有机污染的微生物治理被认为是一种安全、有效和经济的治理方式,其生物可利用性是影响生物降解效率的主要限制因子之一。趋化性可以使细菌与污染物紧密接触,提高有机污染物的生物可利用性,从而提高降解效率。本文综述了细菌趋化性的基本概念及趋化信号传导机制,并以环境中典型的有机污染物为例,重点阐述了趋化对降解的影响,以及从细菌对污染物的趋化、降解和转运之间的关系揭示趋化与降解的内在关联。     

南京农业大学土壤有机污染评估与修复团队

团队简介团队长期从事土壤持久性有机污染治理技术的研发与有机污染物降解机理研究工作。研究针对土壤有机污染中的关键问题,以防护、修复和治理有机污染土地为主要目标,以功能植物内生菌为特色,构建植物-功能内生菌体系,探究微生物-植物-有机污染物之间的相互作用,开展植物内生菌防护有机污染的关键性原理研究、土壤有机污染生物治理产品和技术研发、功能内生菌资源库构建研究。     

木素过氧化物酶应用研究进展

木素过氧化物酶是一种能降解木素的酶,广泛应用于生物制浆、纸浆的漂白、有机污染物的降解和环境的生物修复等方面,主要论述了该酶在工业应用中研究进展。     

锰氧化菌及其生物锰氧化物在环境污染修复中的应用研究进展

目前,重金属和有毒有机污染物的环境污染受到社会广泛的关注。已有的研究表明,环境中广泛存在的锰氧化菌能修复环境中的Mn(Ⅱ)污染及生产锰氧化物（简称生物锰氧化物）;生物锰氧化物较化学合成氧化锰矿物结晶弱,粒径小,Mn价态高,结构中八面体空穴多,比表面积大,具有比化学合成锰氧化物更强的吸附、氧化和光还原溶解特性;生物锰氧化物能吸附Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Co(Ⅲ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ) 等多种重金属,氧化Co(Ⅱ)、 As(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)、 U(Ⅳ)、 Ce(Ⅲ)等低价重金属离子,降解乙炔基雌二醇等有机污染物,是具有广泛应用前景的环境材料。