氯代有机物生物降解研究进展

综述了氯代有机物的降解机理、降解影响的因素和目前国内外研究较为活跃的几种生物降解新技术:化学、物理与生物联合处理技术、利用共代谢降解氯代有机物、基因工程菌技术、细胞固定化技术和膜生物反应器处理技术的研究进展,并提出了今后值得关注的几个方向。     

氯代芳香化合物的生物降解性研究进展

对氯代芳香化合物的生物降解进行了系统的综述,内容包括氯代芳香化合物的生物降解性差异,具有降解氯代芳香化合物能力的微生物,氯代芳香化合物的氧化脱氯机理、还原脱氯机理及共代谢作用机制,并对氯代芳香化合物生物降解性尚需进一步研究的方面提出了笔者的观点。     

氯代芳香化合物的生物降解机理探讨

对生物降解氯代芳香化合物的研究现状及其应用前景进行综述,分析了氯代芳香化合物的结构与其生物降解性的关系,降解机理包括氧化脱氯机理、还原脱氯机理及共代谢作用机理。     

氯代有机物的生物处理前景

综述氯代有机物的结构与其生物降解性的关系。降解机理和所需环境条件，以及利用现代基因工程技术提高控制氯代有机物污染能力的可行性；研究的热点领域有：共基质条件，厌氧－好氧联合处理系统，构建跗工程菌株，化学、物理和生物联合处理工艺和反应器设备等；表明利用生物技术控制氯代有机物污染的应用前景是光明的。     

气升式内循环蜂窝陶瓷反应器降解2,4-二氯酚的研究

从以2,4-二氯酚(2,4-DCP)长期驯化的好氧活性污泥中分离出一株以2,4-DCP为唯一碳源的菌种,将这种菌固定在气升式内循环蜂窝陶瓷反应器内,研究了此反应器在半连续流运行时,对2,4-DCP单基质及其与苯酚共基质时对污染物的降解情况及降解动力学.结果表明,2,4-DCP单基质时,反应器对氯酚的去除效果随着实验次数的增加而加快;2,4-DCP与苯酚共基质时,苯酚的降解速率随着半连续流实验次数的增加而加快,而氯酚的降解速率则表现出下降的趋势.此外,还研究了此反应器在连续流运行时对2,4-DCP的降解,水     

氯代芳香化合物生物降解性能研究

本文研究了8种氯代芳香化合物的生物降解性能机理，试验结果表明：污水处理厂年取的未驯化污泥对所选氯代芳香化合物表现出抑制作用，氯苯，邻二氯苯，间二氯苯驯化污泥，除对二氯苯外，其驯化产生微生物均能有效降解或诱导降解所选基质，但对二氯苯仍难于降解，对二氯苯驯化的污泥可有效降解所选全部有机物，且其降解速率常数相应大于其他污泥的耗氧速率常数，在这几种驯化污泥中，对二氯苯驯化污泥对所选氯代芳香化合物的生物降解性能最好。     

碳源及电子受体对厌氧微生物降解对氯硝基苯的影响

为考察氯代硝基苯的共代谢降解过程中,有机碳源类型和电子受体对氯代硝基苯厌氧降解过程的影响,以对氯硝基苯(p-CNB,para-chloronitrobenzene)为目标污染物,通过间歇试验考察了葡萄糖、乙醇、乙酸钠等有机碳源及SO2--4、NO3等竞争性电子受体对厌氧微生物降解对氯硝基苯的影响。结果显示,葡萄糖、乙醇和乙酸钠作为碳源时,菌种获得的还原能力大小依次为:乙醇葡萄糖乙酸钠。SO2-4对菌种降解对氯硝基苯过程不产生竞争性抑制。NO-3对对氯硝基苯降解过程的影响与碳源的量有关,当乙醇-COD为100 mg/L时,硝酸盐产生竞争性抑制,且抑制作用随着NO-3浓度升高而增强;当乙醇-COD为600 mg/L时,硝酸盐对菌种降解对氯硝基苯过程不产生竞争性抑制作用。     

几种氯代苯甲酸的生物可降解性及其动力学

2 ,4-二氯苯甲酸、4-氯苯甲酸、3-氯苯甲酸、2 -氯苯甲酸经过污泥的驯化作用可以达到降解 ,但是不同的接种污泥对相同的底物达到同样的降解效果所需的驯化时间不同 ,经 9d驯化的膜生物反应器中的污泥即具有经 2 8d驯化的一般活性污泥相当的降解活性 ,但 4种氯代苯甲酸的生物可降解性次序是一定的 :2 ,4-二氯苯甲酸 >4-氯苯甲酸 >3-氯苯甲酸 >2 -氯苯甲酸 ,不随污泥的驯化期及接种污泥而改变 .降解动力学研究表明 ,这 4种氯代苯甲酸在不同的污泥驯化期其降解动力学模式不同 ,在驯化初期底物的降解符合零级反应 ,在驯化后期符合一级反应 .     

氯代苯类有机物生物降解性能的研究

采用连续、完全混合活性污泥法,对重点污染物中六种氯代苯类有机物(氯苯、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯、1,2,4-三氯苯、六氯苯)的生物降解性能进行了研究。试验表明,除六氯苯外,其它五种氯代苯均能被驯化后的微生物所降解。随着苯环上氯取代基的增加,氯代苯的生物降解速率降低。在2B天的连续试验中,六氯苯基本上不能被微生物所降解。     

邻苯二甲酸酯类化合物生物降解动力学

用改进的鼓泡衰变实验装置,对五种邻苯二甲酸酯进行生物降解反应动力学研究。发现氮单胞菌属(Azomonas)是降解这类化合物的有效菌种,除邻苯二甲酸二辛酯外,其它四种在经过28天反应之后,降解率在98%以上。生物降解反应速率符合一级反应动力学方程。     

A review： Advances in microbial remediation of trichloroethylene （TCE）

Research works in the recent past have revealed three major biodegradation processes leading to the degradation of trichloroethylene. Reductive dechlorination is an anaerobic process in which chlorinated ethenes are used as electron acceptors. On the other hand, cometabolism requires oxygen for enzymatic degradation of chlorinated ethenes, which however yields no benefit for the bacteria involved. The third process is direct oxidation under aerobic conditions whereby chlorinated ethenes are directly used as...     

基于全周期场地概念模型的场地环境精准调查应用案例

全周期场地概念模型可以尽可能准确地表征场地实际污染空间分布和赋存状态,有效支撑后期场地精准修复或风险管控工作.本文以京津冀地区某氯代烃污染场地为研究对象,在污染识别、场地初步调查、详细调查和补充调查各阶段分别构建针对性的场地概念模型.采用薄膜界面探测器和高密度电阻率法等现场快速筛查设备的应用,辅助确定了潜在污染源和重点调查区域;同时针对部分位置大量检出氯代有机物代谢产物氯乙烯,判断该场已经发生较为明显的污染物生物降解现象.通过选取典型钻孔和剖面进行降解指示性产物和组分图谱分析,并结合地下水中氯代烃厌氧生物降解潜力综合评分达到22分的结果,判断该场地具有较强的厌氧生物降解能力.这种逐级优化形成针对场地污染调查的全周期场地概念模型,为精准地掌握该场地实际污染情况提供了良好的工作基础和科学支撑.     

饮用水砂滤池中微生物对微量污染物的降解潜力与途径

砂滤池已广泛应用于饮用水处理中,已有研究证明砂滤池能有效降解部分微量污染物,但对其降解途径和降解微生物缺乏深入探讨.据此,本研究首先采集2个实际饮用水厂滤池中的石英砂和锰砂滤料,通过宏基因组分析了滤料对阿替洛尔、阿特拉津、磺胺嘧啶和卡马西平的降解基因和相关降解微生物.结果表明,锰砂滤池生丝微菌科和石英砂滤池中的假单胞菌属具有将阿特拉津转化为羟基阿特拉津的潜力;砂滤池含多种分泌阿替洛尔酰胺水解酶的微生物,具有将阿替洛尔转换为阿替洛尔酸的能力;在滤池中广泛存在单、双加氧酶和细胞色素P450,能将阿特拉津、磺胺嘧啶和卡马西平氧化.进一步通过培养实验验证了滤料对这4种微量污染物的降解途径.本研究最后对其它9个实际水厂砂滤池滤料的宏基因组分析发现所有砂滤池都含有丰富的酰胺水解酶、加氧酶和细胞色素P450,说明饮用水砂滤池都具有降解多种微量污染物的潜力.     

浅层地下水氯代烃污染的天然生物降解

对我国北方某城市的浅层地下水进行了有机污染调查,局部地区发现了严重的氯代烃污染.PCE和TCE对地下水的污染程度远远大于CF和CT,是主要污染物,最高浓度分别为487.55μg/L和63.74μg/L.本文根据所掌握的资料,结合氯代烃天然条件下生物降解判定方法,对研究区地下水氯代烃生物降解衰减可能性进行研究.结果表明,该市地下水氯代烃污染区浅层地下水环境、Eh、pH值、生物降解的间接标志NO₃^-浓度变化,以及PCE和TCE生物降解中间产物等均有助于证实氯代烃生物降解转化的存在.多数点为Eh小于100mV的还原环境,将综合污染评价分级中1、2级,3、4级和5级所对应的NO₃^-/Cl^-值求平均分别为0.804,0.754和0.596,在所有检出DCE的点中,cis-1,2-DCE的百分比均超过了DCE总量的80%.室内模拟实验进一步说明,氯代烃污染区地下水环境中,氯代烃完全可能产生共代谢生物降解转化,因此,确认PCE存在向TCE的生物降解转化,能够更加合理地解释这一地区TCE和PCE的污染现状.     

利用零价铁去除挥发性氯代脂肪烃的试验

选用四氯乙烯(PCE)、三氯乙烯(TCF)与四氯化碳(CT)为靶污染物,研究不同组合下,零价铁系统对各污染物降解的有效性及反应进行的影响因素.结果表明:实验选用的废料生铁可有效去除水中的有机氯代脂肪烃类,尤其对氯代烷烃具有较强的降解功能,且反应符合准一级反应动力学方程;当PCE和TCE共存时,PCE和TCE的反应速率常数K分别为0.0624mL·(m²·h)^-1和0.0357mL·(m²·h),说明氯代程度高的PCE脱氯快;当CT和PCE共存时,二者的K分别为0.1341mL·(m2·h)^-1和0.0129mL·(m²·h)^-1,CT的脱氯快且彻底,说明氯代程度相同时烷烃的脱氯优于烯烃;无论是哪种氯代烃,单独存在时其反应的半衰期均短于与其它组分共存时.     

砂土中柴油的微生物降解研究

从加油站污染土壤中筛选出对柴油具有较强降解能力的菌株,比较研究菌株及菌群降解柴油的差异,探讨植物苜蓿和芥菜对菌株降解柴油污染物的影响.结果表明:①菌株Q18和菌群对砂土中柴油都具有较强的降解能力,菌群对柴油的降解率明显高于菌株Q18.菌株Q18 和菌群在5 d内对柴油的总降解率分别为40.29%和54.15%.与菌株Q18降解柴油相比,菌群主要是强化了中、长链烷烃化合物的降解.②在砂土中,苜蓿和芥菜都能显著地强化菌株Q18对柴油的降解,但苜蓿强化菌株Q18降解柴油的能力强于芥菜. 5 d内菌株Q18-芥菜和菌株Q18-苜蓿复合体系对柴油总降解率分别达到60.05%和56.68%.③菌群和苜蓿及芥菜复合体系降解柴油的能力也有显著提高,但芥菜强化菌群降解柴油的能力强于苜蓿.5 d内菌群-芥菜和菌群-苜蓿复合体系对柴油总降解率分别为75.53%和70.50%.      

南海高效石油降解菌的筛选及降解特性研究

以南海10个采样点采集到的样品为研究材料,以石油降解率为筛选依据,初筛获得52株石油降解菌,从中进一步筛选出6株对石油烃有降解能力的细菌,通过16S rRNA序列分析对筛选得到的6株菌进行初步鉴定,并使用GC-MS内标法测定降解产物,对降解菌的降解特性进行进一步研究.结果表明,采用重量法筛选出来的6株细菌对石油的降解率为20%～55%.与Genbank中的16S rRNA基因序列BLAST对比结果显示,所筛选出的6株菌株中,3株菌株属于芽孢杆菌属(Bacillus),2株菌株属于假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas),1株属于交替单胞菌属(Alteromonas).降解特性分析表明,所筛选6株菌的烷烃降解率均在40%以上,多环芳烃降解率均在70%以上,其中,菌株B08500m-3对石油中总烷烃和总芳香烃的降解效果较好,降解率分别为75%和87%.     

Influence of biosurfactant on the diesel oil remediation in soil-water system

There were six high diesel oil degrading bacteria strains isolated from the oil contaminated soil that collected from Linzi City. The strain YI was able to produce biosurfactant rhanmolipid when cultivated on diesel oil as carbon source. The critical micelle concentrations （CMC） of rhanmolipid in water and in the soil were measured respectively according to the correlation between the surface tension of the medium and the added rhamnolipid concentration. The results showed that the CMC of rhanmolipid in water was 65 mg/L, and was 185 mg/L in soil. The tests on diesel oil biodegradation were conducted with the addition of different concentrations of rhamnolipid in water and in soil respectively. When 0.01% rhanmolipid was added to water, the diesel oil degradation was enhanced. On the contrary, when the same concentration of rhanmolipid was added to the soil, the degradation of diesel oil was inhibited. The results suggested that the rhamnolipid could enhance the diesel oil biodegradation, indicating that the concentration of rhamnolipid was higher than the corresponding CMC in the medium. Kinetics parameters for the diesel oil biodegradation parameters such as biodegradation constant （λ）, coefficient of correlation （r） and half life （t1/2） in both tests were numerically analyzed in this paper, indicating that the moderate concentration of rhamnolipid in the medium could not only enhance the extent of diesel oil biodegradation but also shorten the time for oil remediation.     

Biodegradation of organochlorine pesticide endosulfan by bacterial strain Alcaligenes faecalis JBW4

The recently discovered endosulfan-degrading bacterial strain Alcaligenesfaecalis JBW4 was isolated from activated sludge. This strain is able to use endosulfan as a carbon and energy source. The optimal conditions for the growth of strain JBW4 and for biodegradation by this strain were identified, and the metabolic products of endosulfan degradation were studied in detail. The maximum level of endosulfan biodegradation by strain JBW4 was obtained using broth at an initial pH of 7.0, an incubation temperature of 40℃ and an endosulfan concentration of I00 mg/L. The concentration of endosulfan was determined by gas chromatography. Strain JBW4 was able to degrade 87.5% of α-endosulfan and 83.9% of β-endosulfan within 5 days. These degradation rates are much higher than the previously reported bacterial strains. Endosulfan diol and endosulfan lactone were the major metabolites detected by gas chromatography-mass spectrometry; endosulfan sulfate, which is a persistent and toxic metabolite, was not detected. These results suggested that A. faecalis JBW4 degrades endosulfan via a non-oxidative pathway. The biodegradation of endosulfan by A. faecalis is reported for the first time. Additionally, the present study indicates that strain JBW4 may have potential for the biodegradation of endosulfan residues.