环境微生物降解有机磷农药研究进展

微生物降解是有机磷农药在环境中去毒降解的主要方式，该文从环境微生物筛选、降解基因的识别、降解酶的种类及其特性、微生物降解底物特异性及微生物降解效果的评价等5个方面，综述了近年来有机磷农药微生物降解方面的研究进展，展望了微生物降解有机磷农药的研究方向。     

基因工程在降解有机污染物中的应用

本文介绍了基因工程在环境保护技术中应用的基本原理,特别是利用基因工程技术构建的基因工程菌有极强的降解能力,可用于降解TCE、PCBs、PAHs等危害性大的难降解有机污染物.     

焦化废水处理系统中喹啉降解菌的种群特征

从首钢及武钢焦化废水处理系统中分离筛选出10 株高效喹啉降解细菌,16S rRNA 鉴定表明它们分别属于假单胞菌及丛毛单胞菌2个属.对这些高效降解菌进行了降解基因片断的PCR 扩增,发现所有假单胞菌属的喹啉降解菌均含有编码转化喹啉为2-羟基喹啉和2,8-二羟基喹啉的基因片断.16S rRNA 与降解基因系统发育树的对比分析,表明细菌进化过程中可能存在的基因突变和水平基因转移现象.根据假单胞菌属的喹啉降解菌降解基因的特异性,利用荧光原位杂交技术对该菌在首钢活性污泥中的种群空间分布进行了检测.另外,对高效降解菌的质粒分布做了初步的探讨,发现喹啉降解基因可能主要编码在细菌的染色体上.     

玉门油田污染荒漠土壤石油降解菌多样性

为探索石油污染荒漠土壤石油降解微生物多样性、筛选高效石油降解菌,采用涂布平板法从石油污染荒漠土壤分离具有石油降解能力细菌,采用细菌形态观察和16S rRNA基因序列分析其多样性,并设计特异性引物,对分离细菌降解相关基因进行检测.结果表明,分离的37株细菌分别属于放线菌纲(Actinobacteria)、γ变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β变形菌纲(Betaproteobacteria)、芽孢杆菌纲(Bacilli)和α变形菌纲(Alphaproteobacteria),分别占35.14%、32.43%、13.51%、13.51%、5.41%,归属于21个属的34个种类.优势菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)、红球菌属(Rhodococcus)、微球菌属(Micrococcus)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、无色杆菌属(Achromobacter)和葡萄球菌属(Staphylococcus),占总数的51.35%,其中有36株细菌能以石油为唯一碳源稳定生长,对原油有明显的降解能力.在石油质量浓度为1 500 mg/L的基础培养基中,菌株YM43在培养7 d后对石油的降解率达55.47%,另有8株细菌的降解率不低于30.55%,11株细菌的降解率介于10.05%~28.37%,18株细菌的降解率不高于8.05%. PCR检测表明,有25株细菌含有烷烃单加氧酶基因,6株含芳烃双加氧酶基因,6株含联苯双加氧酶基因,4株含萘双加氧酶基因,3株含甲苯双加氧酶基因,2株含邻苯二酚双加氧酶基因.研究显示,石油污染荒漠土壤中可培养细菌具有高度多样性,分离的菌株有较强的石油降解能力,其降解功能与所存在的降解基因有关.      

阿特拉津降解菌株的分离、鉴定及降解特性研究

通过贫营养原水曝气培养法,以SBR方式驯化和稳定运行2个月,分离得到1株能够降解除草剂阿特拉津的降解菌株,命名为L-6.在以阿特拉津为唯一氮源(500 mg.L-1)的无机盐液体培养基中培养96 h后,降解率达到89.2%.扫描电镜观察发现该降解菌株细胞呈长杆状.提取菌株的DNA,进行16S rRNA基因序列分析,并构建系统进化树.结果表明该菌株与GenBank数据库中多株Pseudomonas菌株16S rRNA基因的同源性在99%以上.结合生理生化检测,判断该降解菌为假单胞菌属(Pseudomonas sp.).碳源利用实验发现,降解菌株L-6可以利用葡萄糖、果糖和柠檬酸钠生长,不能利用蔗糖、乳糖和淀粉.环境因素对降解效率的影响实验表明,温度在30℃,初始pH 7～9条件下,降解效率最佳.     

菌株WYT降解还原蓝4的关键基因

以印染厂活性污泥中筛选出的WYT菌株为研究对象,探索其对还原蓝4（VB4）染料降解脱色的关键基因.采用全基因组测序分析方法和同源重组法,确定染料代谢的可能关键基因.对该基因进行敲除,构建载体进行基因回补,设计表型验证实验验证基因的脱色效果.结果表明,该可能关键基因属于染料过氧化物酶基因中的B型,命名为DyP.敲除后的菌株对VB4没有脱色效果,基因敲除成功.WYT菌株与敲除载体发生双交换,获得回补株.在降解实验中,回补株对VB4的脱色率为96.04%,野生株的脱色率为96.95%,回补株恢复了对VB4的降解脱色能力,而敲除株几乎失去对VB4的降解能力,DyP基因是VB4降解脱色的关键基因.     

有机氯农药微生物降解技术研究进展

文章综述了有机氯农药的污染化学特征、环境介质中的分布水平、降解功能微生物的种类以及典型有机氯农药的降解途径等,并对有机氯农药微生物降解相关的酶和基因以及降解机理进行了重点讨论。参与有机氯农药微生物降解过程的酶主要有脱氯化氢酶、水解酶和脱氢酶三种,它们通过共代谢,中间协同代谢或矿化等作用完成降解过程。相关降解基因主要是Lin家族基因,包括LinA～LinJ的10个典型功能基因编码。微生物降解有机氯农药的机理主要包括矿化作用、共代谢作用、种间协同代谢作用、活化作用和间接作用等,其中矿化过程包括氧化、还原、水解、脱水、脱卤和裂解等生化反应。由于有机氯农药的持久性和广泛污染性,其降解机理及中间产物的类型、毒性以及新型降解菌的效能开发仍是该领域今后的研究重点。     

七株有机磷农药降解菌的降解特性比较

对分离自同一有机磷农药污染土壤的7株有机磷农药降解菌的降解特性进行了比较,7株降解菌都能利用甲基对硫磷为唯一碳源生长,并生成中间代谢产物对硝基苯酚.对硝基苯酚的降解经过一段延滞期,不同菌株降解对硝基苯酚的能力和延滞期有很大差异.降解菌株对多种有机磷类农药和芳香族化合物具有降解能力,其降解谱表现了一定的差异.用PCR方法从7株降解菌中克隆了有机磷农药水解酶基因.     

分子生物学在生物强化处理环境污染物中的应用

综述了分子生物学的相关技术在生物强化处理环境污染物中的应用，主要包括：通过分子生物技术育种、筛选、构建高效降解污染物微生物菌株；提供更科学、快捷、准确多样的环境监测和环境评价技术手段；探索微生物与环境污染物间的相互关系，及微生物降解污染物的有关基因定位，相关主要技术有：核酸探针检测、DNA-DNA杂交，rRNA和rRNA基因序列分析。质粒指纹图谱分析、聚合酶链式反应（PCR）、低分子量PNA分布图及由PCR技术发展而带动的基因多态性技术，如变性梯度凝胶电泳（DGGE）、随机扩增多态性DNA技术（RAPD）等。     

烷基酚聚氧乙烯醚的微生物降解研究进展

烷基酚聚氧乙烯醚(APEOs)是一种重要的非离子表面活性剂,广泛应用于日常生活和工业生产中,其具有环境雌激素效应和生物累积性,进入环境后对人类和生态系统具有潜在危害。微生物降解APEOs与其他处理方法相比,具有低成本、可持续以及无二次污染等优点。重点从APEOs降解菌株的选育、降解特性、降解机理及其处理工艺和影响因素展开综述,提出未来可从APEOs完全降解菌株筛选、功能基因鉴定与验证、APEOs废水生物强化处理实际应用以及其在污泥中的积累等方面开展相关研究。     

中国土地资源退化时空变化分析

在GIS技术的支持下,利用土地利用现状变更调查数据(1991～2003年),在辨析土地资源退化定义和分类基础上,将土地资源退化分为沙漠化、石漠化、次生盐渍化、非农建设用地占用、森林砍伐、天然草地退化和湿地萎缩7大过程.通过全面分析这些退化过程的动态变化和空间分布,揭示出中国土地资源退化的整体态势和时空变化规律.结果表明:①我国土地资源退化总体态势较为严重,尽管部分改善,但总体恶化;土地资源总体退化指数呈增加趋势,其中非农建设用地占用和湿地萎缩过程指数变化最为明显,造成土地资源退化程度最为严重.②土地资源退化集中于天然草地退化和非农建设占用过程,占66.27%,土地资源改善主要是沙漠化治理和森林恢复过程,占57.5%.③土地沙漠化和石漠化过程发生了逆转,面积总计减少了约15 578km2,但我国沙漠化治理过程主要分布在生态脆弱的西北部地区,而东部地区,尤其是江河流域沿线地区,沙漠化土地面积正在不断扩大.④约60%的非农建设用地增加来源于耕地占用,其中70%以上分布在东北、华北和沿海地区等高产粮区,严重威胁到我国的粮食安全.⑤耕地的损失必然造成土地开发复垦压力的增加,随之而来的大量生态用地被开垦为农田,如湿地资源退化面积的50%以上转化为耕地.这些分析和评价结果将为我国制定土地资源退化治理和保护对策提供科学依据.     

爆炸物污染土壤中DNT的生物降解基础研究

2,4-和2,6-DNT是爆炸物污染土壤生物修复的主要目标。文章以该技术的基础研究为背景,对DNT降解菌及其降解性能,生物反应器的研究开发与处理效果、DNT生物降解途径以及降解菌的基因分析与基因工程改良等诸方面,进行了综述。提出了将DNT降解菌与原位土壤生物修复技术以及反硝化脱氮技术有机结合,研究开发适合爆炸物污染土壤生物修复的工程化的工艺系统的建议。     

苯甲酸厌氧降解机理及功能基因的研究进展

对芳香化合物降解重要中间体的苯甲酸在厌氧条件下的降解途径及机理。指出了降解过程中每一步骤所涉及的酶及其相关基因。并对其中关键的辅酶进行了的阐述     

焦化废水中苯酚降解菌筛选及其降解性能

焦化废水中苯酚类及其衍生物的降解率高低是焦化废水COD是否达标排放的关键.采用不同培养基和菌种驯化方法,从焦化废水厂活性污泥中分离筛选获得4株苯酚降解菌,经生理生化和16S rDNA分子鉴定,A1为球杆菌属Sphaerobacter,C1为鲍曼不动杆菌Acinetobacter baumannii;D2为睾丸酮丛毛单胞菌Comamonas testosterone;D3为Novosphingobiumnaphthalenivorans.4株降酚菌均具有较高的苯酚耐受力和降解效率,是生物法处理酚类污染废水优质的种质资源.菌株D2不仅对苯酚具较高耐受力达到2 000 mg.L-1、且在48 h内可将初始浓度为1 000 mg.L-1的苯酚完全降解.环境因子考察研究表明,pH为7.5～8.5,温度为30～40℃范围内,转速为150 r.min-1,是菌株D2的最优降解条件,本研究结果为构建高效处理焦化废水基因工程菌提供了微生物基础.     

噻嗪酮降解菌BF3的分离、鉴定及降解特性

分离到1株能降解噻嗪酮的细菌BF3,通过生理生化试验和16S rRNA基因同源性序列分析,初步鉴定其属于副球菌属(Paracoccus sp.).该菌在接种量为2%的条件下,7d内对50mg/L噻嗪酮的降解率为68.2%.其最适降解pH值为7.0,降解最适温度为30℃.BF3对低浓度(1,10,30,50mg/L)的噻嗪酮有较好的降解效果,但对高浓度(100,200mg/L)的噻嗪酮降解效果一般,降解速率与起始接种量呈正相关.需氧量试验表明,BF3在通气良好的状况下降解速率较高.     

荒漠区公路建设引起环境退化及对策——以新疆为例

公路是促进社会经济发展的重要基础设施,在公路建设促进荒漠环境改善的同时,由于荒漠区生态环境脆弱,公路建设较湿润区易引起环境退化,且生态恢复十分困难。新疆地域辽阔,自然条件复杂,生态系统结构简单且稳定性差,属中国乃至世界上典型的生态环境脆弱区,是中国荒漠面积最大的省区,荒漠环境复杂和类型齐全。荒漠区公路建设的自然环境具有区域生态脆弱,水源短缺,路域土质复杂,环境保护问题多,道路病害较多等特点。公路建设引起的环境退化主要表现在:致使区域植被覆盖度降低,为灾害发生提供有利地貌条件,引起水、土理化性质变差,对路域大气环境造成污染,荒漠区野生动物生存环境变差等6方面。针对荒漠区自然环境特点与公路建设引起的环境退化及成因,提出在公路规划设计、施工、营运3阶段防治公路路域环境退化的17条措施,以保护荒漠区路域环境和保障交通畅通及区域可持续发展。     

邻苯二甲酸酯的光降解研究

为了了解水环境中邻苯二甲酸酯(PAEs)的降解及归趋,对紫外光照射下邻苯二甲酸二甲酯(DMP),邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的光降解过程进行了研究,并采用气相色谱-质谱联用技术分别对3种物质降解过程中生成的中间体进行了分析,提出了可能的降解机理.研究结果显示,所测试的3种邻苯二甲酸酯的降解过程均符合一级反应动力学.以UV/H2O2工艺降解DMP,浓度为10.0mg·L-1的DMP在H2O2为20.0 mg·L-1条件下,光照45min降解率可达90%以上.对邻苯二甲酸酯及H2O2的初始浓度、光照时间及pH值等因素对降解过程的影响进行了研究,以期为该方法的实际应用提供必要的基础.     

菌株BR13降解有机磷农药的特性研究

从农药厂污水处理池的活性污泥中分离得到一株降解有机磷农药的假单胞菌株BR13,该菌对浓度为0.4％的有机磷农药草甘膦的最高降解率为64％,研究了该菌的降解特性.结果表明农药浓度是0.4％时该菌能旺盛生长,其遗传稳定性较好,在第3天的降解率最佳且较稳定;该菌最有利于降解有机磷的条件如下:接种量4％、浓度为2％的蔗糖作碳源...     

泰乐菌素的微生物降解途径及其降解产物研究

研究了越南伯克霍尔德氏菌(Burkholderia vietnamiensis)对泰乐菌素的降解能力,并通过对降解产物的分析,推测了泰乐菌素的微生物降解途径.在自主筛选驯化分离到1株泰乐菌素高效降解菌B.vietnamiensis的基础上,采用高效液相色谱法测定其在不同条件下降解泰乐菌素的能力,并利用制备液相色谱分离纯化降解产物,质谱鉴定其结构.实验结果表明:B.vietnamiensis能高度耐受并快速降解泰乐菌素,用B.vietnamiensis处理初始浓度为50、100、200、300、400或500 mg·L-1的泰乐菌素培养基7 d,泰乐菌素的降解率均达到99%以上.B.vietnamiensis降解泰乐菌素的可能途径是:泰乐菌素A首先脱去碳霉糖转化为泰乐菌素B,然后分子中内酯键和醛基再经水解和还原生成2个新的降解产物.研究结果为泰乐菌素微生物降解机制的研究以及在此基础上降解酶的确定提供有价值的技术参考.