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。     

石油降解菌群的构建及其对混合烃的降解特性

经富集、分离、纯化,并经选择性培养基的筛选和对总石油烃(TPH)降解能力的测试,从大庆油田石油污染土壤中获得6株分别具有环烷烃、直链烷烃和芳烃降解能力的菌株B_1、B_2、B_3、B_6、B_7和B_9。经16S r RNA基因序列比对,菌株B_1、B_2、B_6和B_7分别属于嗜氢菌属(Hydrogenophaga sp.)、苯基杆菌属(Phenylobacterium sp.)、鞘脂菌属(Sphingobium sp.)和芽胞杆菌属(Bacillus sp.),B_3和B_9属于节杆菌属(Arthrobacter sp.)。通过对接种比例、接种量和生长条件的优化,构建了微生物降解菌群,并采用该菌群进行混合烃污染土壤的修复。结果表明,该菌群对三类烃的去除均具有明显的促进作用。经过40 d的修复,环十二烷去除率达74.5%;100 d后,正十六烷和芘的去除率分别达56.9%和60.4%。前10 d修复过程中,各污染物降解速率最大,之后则逐渐降低,与土壤微生物多样性、数量以及活性的变化趋势相似。     

烃类污染土壤生物修复微生物多样性监测研究进展

由于技术的低成本和土壤中普遍存在的烃类降解微生物烃类污染物的生物修复是可行的。土壤微生物多样性受烃类扰动的影响,因此会发生烃类降解微生物的选择性富集。烃类与土壤基质及土壤微生物的相互作用决定污染物的命运,分别与其化学性质及微生物降解能力有关。如果污染土壤有影响微生物活性环境因子的必要值和无微生物代谢抑制剂,土壤中很可能存在有效的烃类降解微生物种群。微生物通过代谢将烃类污染物彻底降解。本文综述监测烃类污染土壤生物修复微生物多样性的传统微生物学方法及分子生物学技术。     

油菜-紫花苜蓿混种对土壤中菲、芘的修复作用

 【目的】探讨混种模式下植物对土壤中多环芳烃（PAHs）污染的联合修复、积累效应。【方法】采用盆栽试验法,对比研究油菜、紫花苜蓿在不同栽培模式下对土壤中芘、菲的去除效果与修复机制。【结果】在试验浓度范围内,混种模式下芘、菲的修复效果明显超过单种模式。油菜、紫花苜蓿联合种植70 d后,土壤中菲、芘平均去除率为75.06%、68.22%,分别比二者单独种植时高出43.26%、40.38%和11.03%、16.29%,强化效果明显。植物本身能够吸收与累积在一定量的菲和芘,累积量与土壤中菲、芘的添加浓度正相关。相同污染水平下,茎叶部积累量低于根部、菲小于芘、混种模式低于单种模式。在植物-微生物系统中,微生物降解、植物-微生物联合效应是菲、芘去除的主要途径,但植物-微生物联合效应是混种模式下强化修复PAHs污染的主要原因。【结论】混种模式能强化PAHs污染土壤的修复效果、减少植物积累、缓解污染风险。     

生物修复石油污染土壤研究进展

石油作为一种重要的能源,在被大量开采、运输和使用的同时,带来了严重的污染。利用微生物修复与降解石油烃类污染物成为当前治理石油污染最为理想的有效方法。介绍了营养成分、接种量、pH、石油含量、温度、培养转数等对降解过程的影响以及微生物在修复石油污染土壤中的应用研究进展。     

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.     

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。     

微生物修复受石油污染土壤的研究进展

石油污染土壤的微生物修复技术是利用微生物来降解土壤中的石油烃类污染物。综述了国内外这一领域的研究现状，主要包括微生物修复技术中的好氧、厌氧降解，共代谢机理和影响微生物降解的因素以及提高降解效率的措施。     

多环芳烃污染土壤的微生物修复研究进展

多环芳烃(PAHs)由于其毒性、致癌性和致畸性成为环境中一类重要的污染物。微生物对多环芳烃的降解是去除土壤中多环芳烃的主要途径。阐述了多环芳烃污染土壤中微生物修复的原理、优缺点、影响因素、强化措施及国内外研究进展,并对微生物修复的发展进行了展望。     

石油污染土壤的微生物修复技术研究进展

利用微生物修复技术对石油污染土壤进行处理是现代新型的一种经济、高效且生态可承受的绿色清洁技术。目前,越来越多的国内外学者在解决石油污染土壤问题中引进微生物修复技术。总结了石油污染土壤微生物修复技术的修复类型;能够降解石油烃类物质的微生物种类、复合菌群及利用基因工程构建石油高效降解菌;影响石油烃降解菌降解效率的多种因素,探讨了石油污染土壤的微生物修复技术中存在的问题及应用前景,以期为进一步研究提供参考。     

高羊茅对电动-微生物修复石油污染土壤的影响

通过在电动-微生物修复土壤系统内种植植物(高羊茅),研究植物对污染土壤修复过程中电流变化、土壤微生物数量、活性及污染物去除的影响。实验设置4类处理:(1)电动-微生物修复(EK+BIO);(2)电动-植物修复(EK+P);(3)植物-微生物修复(P+BIO);(4)电动-植物-微生物修复(EK+P+BIO),修复系统运行60 d。结果表明:高羊茅对电动修复系统内电流的衰减具有明显的延缓作用;与未施加电场的处理组相比,施加电场的处理组高羊茅生物量显著提高(P0.05);实验进行15 d时,EK+P+BIO组的微生物数量以及脱氢酶活性较初始值分别增加了22.23%和23.36%;30 d和60 d时,各处理组的微生物数量以及脱氢酶活性均有所降低,但EK+P+BIO组测定结果在各处理中始终保持最高水平;EK+P+BIO处理对土壤中总石油烃的去除率达48.21%,显著高于其他处理(P0.05)。因此,在污染土壤电动-微生物修复系统中,种植高羊茅可有效延缓电流的衰减趋势,为微生物提供有利的根区环境,改善土壤微生物活性,从而提高电动-微生物修复系统中总石油烃的去除率。     

电动强化过硫酸钠修复多氯联苯污染土壤的研究

选取PCBs实际污染土壤为研究对象,研究了电动增强Na₂S₂O₈氧化修复PCBs污染土壤的效果,同时考察了两端投加、反转电场和碱活化Na₂S₂O₈对土壤中PCBs降解的影响。结果表明,从阴、阳极分别加入10%的Na₂S₂O₈,增大了电流强度和电渗流量,电场能够促进Na₂S₂O₈在土壤中的迁移以及对土壤中PCBs的降解。从土壤中残留PCBs的分布可以看出,电渗流对氧化剂的迁移作用要高于电迁移。由于阴极的去极化作用,反转电场没有促进Na₂S₂O₈对土壤中PCBs的降解。碱活化Na₂S₂O₈对土壤中PCBs的去除效率最高,达28.7%.PCBs的去除率较低跟土壤的异质性和氧化剂的损失有关。     

高锰酸钾氧化修污染土壤中菲和芘的研究

利用人工污染土壤,研究了高锰酸钾对4种不同土壤中菲和芘的氧化修复效果。结果表明,当高锰酸钾浓度为33.33mmol·L-1时,土壤中菲和芘的氧化去除率达到最大。高锰酸钾氧化去除率不仅与高锰酸钾浓度有关,还与土壤性质和老化时间有关。土壤有机质含量的增加会降低高锰酸钾对土壤中菲和芘的氧化去除率;随着老化时间的增加,高锰酸钾的氧化去除率逐渐降低。老化40d后,4种土壤中菲和芘的氧化去除率显著降低,菲的氧化去除率在14%～67%之间,芘的氧化去除率在61%～84%之间。高锰酸钾氧化前后,4种土壤中有机质含量下降范围为0.77%～9.21%。从土壤有机质含量来看,高锰酸钾氧化修复多环芳烃污染土壤对土壤质量影响较小,具有较好的应用前景。     

The Removal and Remediation of Phenanthrene and Pyrene in Soil by Mixed Cropping of Alfalfa and Rape

The mechanisms and efficiencies of the removal and remediation of polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） in soils by different planting patterns with rape （Brassica campestris） and alfalfa （Medicago sativa） were studied by pot experiments in a greenhouse. Results showed that the remediation efficiencies under mixed cropping of alfalfa and rape significantly exceeded those under single cropping when the initial concentrations of phenanthrene and pyrene were at 20.05-322.06 mg kg^-1 and 20.24-321.42 mg kg^-1, respectively. After 70 days plantation of crops, the contents of extractable PAHs in soils under mixed cropping were much lower than those under single cropping. About 65.17-83.52% of phenanthrene and 60.09%- 75.34% ofpyrene was removed from the soils under mixed cropping, respectively, which were averagely 43.26 and 40.38% for phenanthrene, and 11.03 and 16.29% for pyren higher than those under single cropping. Alfalfa or rape did absorb and accumulate PAHs from the soils apparently; the PAHs concentrations in plants monotonically increased with the increase of initial PAHs concentrations in soil; the accumulations of PAHs in plants showed following sequence as roots 〉 above parts, phenanthrene 〉 pyrene and single cropping 〉 mixed cropping at same contamination level. Despite the presence of vegetation significantly enhanced the remediation of PAHs in soils, contributions of abiotic loss, plant uptake, accumulation and microbial degradation was much lower than those of plant-microbial interactions in the process of phytoremediation. Thus plant-microbial interactions are the main mechanisms for the remediation enhancement of soil PAHs pollution under mixed cropping models. Results suggested a feasibility of the establishment of multi-species phytoremediation for the improvement of remediation efficiencies of PAHs, which may decrease accumulations of PAHs in crops and thus reduce their risks.     

生物修复对石油污染土壤微生物活性的影响

以陕北地区石油污染土壤为研究对象,利用微生物修复法对油污土壤进行了修复处理,对修复过程中不同组分烃浓度的变化、土壤四种酶活(多酚氧化酶、过氧化氢酶、脱氢酶、脂肪酶)、微生物对不同组分烃的代谢活性等生物因素进行了测定,并利用SPSS软件对不同组分烃的浓度变化及土壤生物性因素进行相关性分析。研究结果表明,微生物修复技术可有效去除土壤中不同组分烃,修复进行11周,土壤中烷烃、多环芳烃去除率分别为46.8%和39.9%。修复处理可提高土壤过氧化氢酶、脂肪酶活性,以及土壤微生物对烷烃、多环芳烃的代谢能力,土壤多酚氧化酶和脱氢酶活性呈先升后降的趋势。相关性分析结果表明,烷烃的降解与微生物对烷烃的代谢活性、土壤脱氢酶和过氧化氢酶活性相关,多环芳烃的生物降解与脱氢酶和过氧化氢酶活性相关;微生物修复作用可提高土壤中不同组分烃与微生物活性之间的相关关系。     

施肥对苏丹草修复石油污染土壤的影响

采用盆栽试验,研究了苏丹草修复石油污染土壤的效果,在有、无氮磷钾肥的条件下,对苏丹草的生长发育和石油的组分进行了分析。结果表明,经过90 d的修复,施肥处理的石油烃去除率比无施肥处理的对照高10.31%;苏丹草的株高、地上干重和地下干重也得到了显著提高,而叶绿素a/b和叶绿素a/类胡萝卜素均有所降低;芳烃(16种多环芳烃)的去除率和烷烃(C8~C40)的去除率分别提高了7.39%和6.44%。不论是对照还是施肥处理,烷烃的去除效果均优于芳烃。     

石油污染盐碱土壤的淋洗施肥修复

采用淋洗施肥修复方法处理石油污染盐碱土壤,评价该修复方法对石油污染盐碱土壤的修复效果,并且采用最大或然数法和Biolog方法对土壤微生物数量和微生物群落水平生理特性进行研究.结果表明,经过182 d的培养,淋洗施肥处理中油和脂的降解率分别比对照处理和施肥处理高(19.7±4.3)％和(13.8土3.4)％,土壤盐分去除率分别比对照处理和施肥处理高(66.5±2.9)％和(41.3±6.2)％,说明该处理是一种修复石油污染盐碱土壤的有效方式.淋洗施肥处理明显提高异养细菌、石油烃降解菌、烷烃降解菌和多环芳烃降解菌数量和土壤微生物活性,促进了微生物对土壤中油和脂的降解.此外,淋洗施肥处理提高了土壤微生物Shannon多样性指数和Simpson指数,促进了微生物种群的稳定,这暗示着土壤微生物种群正在逐渐恢复.