Promotion of plant growth and in situ degradation of phenol by an engineered Pseudomonas fluorescens strain in different contaminated environments

We show that Pseudomonas fluorescens strain P13, a plant growth-promoting bacterium, enhanced the growth of corn in uncontaminated soil but not in contaminated soil, perhaps because of its inability to reduce phytotoxicity. Another bacterial strain, Pseudomonas aeruginosa strain SZH16, showed in situ phenol-degrading activity and contained a plasmid loaded with a gene encoding for catechol 2, 3-dioxygenase, an important enzyme in the degradation pathway of aromatic compounds. We implanted this biodegradation ability into strain P13, using horizontal gene transfer techniques using strain SZH16 as the donor and P13 as the recipient, to generate a phenol-degrading transconjugant which obtained the effective plasmid from strain SZH16. Introduction of the transconjugant P13 strain into an artificially phenol-spiked soil promoted the growth of corn and in situ phenol degradation, and the increase in plant biomass correlated with the decrease in soil phenol content. Furthermore, the transconjugant P13 strain was also found to stimulate corn growth and reduce phenol concentration in water containing phenol and in historically contaminated field soils, indicating that the transconjugant strain could promote plant growth in both contaminated and uncontaminated environments. The transconjugant P13 strain was more efficient than either strain P13 or SZH16, and shows how plant growth-promoting bacteria which show no, or only limited, ability to degrade organic pollutants may be modified. This technique is attractive for many environmental remediation and agronomic applications.     

土壤修复-新兴的土壤科学分支学科

本文在回顾国内外土壤修复研究与发展概况的基础上,首次提出土壤修复是一门新兴的土壤科学分支学科,全面系统地论述了我国土壤修复学科的研究任务和战略定位,并针对新形势下所面临的挑战与机遇,探讨了近期土壤修复学科研究的重要方向与科学问题。     

采用根滤去污工艺的污水净化植物补救系统决策支持软件

为了开发利用植物去除因吸收污染水而产生的重金属的商业化根滤系统和植物去污补救工艺,研究开发了微型计算机软件,以便为该系统的设计与运行提供参考。建立了一个基于Michaelis-Menton方程的工艺模型,可以定量确定在根滤系统中的植物积累和去除毒素物质的能力。采用一系列的算法处理信息并编入一个根滤设施的系统模型内。该系统模型将植物补救系统的物理元件——植物苗圃、根过滤系统、水的前处理与后处理、植物生物质的产后处理等与系统设计的工程方面包括工艺、运行、设施和系统集成结合起来。该软件内含的工程经济分析工具可用于分析主要设计变量对系统效率的影响     

零价铁渗透反应格栅原位修复地下水中氯代烃的应用及研究进展

零价铁(Fe0)渗透反应格栅是一种简单廉价而有效的新型技术,可用来修复地下水中的氯代烃污染。Fe0渗透反应格栅有广阔的应用前景,但也有自身的一些缺点,仍需进一步研究改善。本文介绍了目前渗透反应格栅的安装结构及特点,并对Fe0渗透反应格栅的现场应用及研究进展情况进行了系统论述。     

多氯联苯复合污染土壤的土著微生物修复强化措施研究

通过室内模拟试验,以不同C源、C/N比、水分及通透性为调控因子,对多氯联苯(PCBs)长期复合污染土壤的土著微生物强化修复进行了初步研究。结果表明,PCBs长期复合污染土壤中,在土壤水分含量为田间持水量的60%时,加入淀粉、葡萄糖和琥珀酸钠均在一定程度上增加了细菌和真菌数量,从而促进土壤中PCBs的土著微生物降解。不同种类的C源对PCBs污染土壤的土著微生物降解效果存在明显差异,且其降解效果与C源的施用剂量密切相关。当淀粉加入量为C1.0g/kg土时,土壤中PCBs的降解效果较好,而葡萄糖和琥珀酸钠加入量为C0.2g/kg土时,PCBs的降解效果明显。土壤C/N比为10:1的处理效果优于C/N比为25:1和40:1。土壤人为翻动有利于PCBs污染土壤中细菌和真菌的生长,提高土著微生物的代谢活性,从而促进土壤中PCBs的自然降解。这为进一步探讨加速土壤中PCBs降解的最适条件和研发POPs污染土壤的生物修复技术提供了科学依据。     

不同钝化剂配施硫酸锌对石灰性土壤中镉生物有效性的影响研究

为了降低轻度镉(Cd)污染土壤中Cd的生物有效性以确保农产品安全,以低吸收豆类蔬菜(豇豆)作为供试植物,通过田间试验研究了在轻度Cd污染(Cd1.5 mg·kg-1)石灰性土壤中施加赤泥、油菜秸秆、玉米秸秆、赤泥+油菜秸秆等钝化处理并配施硫酸锌肥料对土壤中Cd的生物有效性的影响.结果表明,与对照相比,不同钝化处理可显著(P＜O.05)降低豇豆豆角中Cd浓度和土壤中可溶态Cd浓度;钝化处理条件下豇豆豆角中Cd浓度降低了27％(玉米秸秆)～83％(赤泥+油菜秸秆).在施加钝化剂的基础上,配施硫酸锌肥料可进一步降低豇豆对Cd的吸收,各钝化处理在配施锌肥后,豇豆豆角中Cd平均浓度与未施锌肥相比降低了27％.对不同作物秸秆而言,富含巯基的油菜秸秆比富含纤维素的玉米秸秆钝化效果好.由此可见,在轻度Cd污染的石灰性土壤中,无机钝化剂赤泥和富含巯基的油菜秸秆复合使用是一种高效且环境友好的钝化手段.同时,合理施用锌肥可能会进一步降低作物对Cd的吸收.     

煤矿废弃地生态修复研究

煤矿开采侵占和破坏了大量的土地资源,煤矿所在地的人地矛盾十分尖锐,生态环境也受到了不同程度的破坏。国内外从不同角度开展了煤矿废弃地土壤生态修复研究,目前,主要集中在废弃地土壤改良和土地综合治理技术2个方面。     

光合细菌在环境修复中的研究进展

光合细菌是在自然界中能进行光合作用的一类特殊厌氧微生物,其独特的生理生化特性,使得其在环境修复中发挥着十分重要的作用。对近年来光合细菌在处理高浓度有机废水、土壤重金属污染治理、有机磷农药降解及养殖水体的净化等方面的应用进行了综述,最后对光合细菌在环境修复中的应用前景和发展方向进行了展望。     

基于苍穹数字成图系统的土地整治规划设计软件创新

分析了当前土地整治规划设计中MAPGIS和CAD等常用软件应用的优缺点,结合对各类制图软件的实践操作经验,利用苍穹数字成图系统对当前土地整治规划设计的软件应用进行创新,主要是现状要素和测量要素的衔接、数据库及图库的建立、属性赋值、工程量的分类及统计等方面的创新。     

重金属-有机物复合污染农田土壤修复策略研究

介绍了我国农田土壤重金属-有机物复合污染现状,重点分析了重金属-有机物土壤复合污染的相互作用及过程,对适用于复合污染农田土壤联合修复技术进行了总结.在此基础上,结合生物碳用于土壤修复的机理与实践情况,提出了“不同种类生物炭改良＋耐性植物”这一针对重金属-有机物复合污染农用土壤有效的修复策略.