持久性有机污染物(POPs)的生物降解与外生菌根真菌对POPs的降解作用

综述了持久性有机污染物(POPs)的生物降解途径,以及国内外在外生菌根真菌降解POPs方面的研究进展,阐述了其机制与优势.根据作用的微生物和环境条件的不同,POPs如PCBs、DDT等可以通过脱氯或开环等途径生物降解.外生菌根真菌能降解多种POPs,具有较大的潜力.图2表2参30     

丛枝菌根-植物修复重金属污染土壤研究中的热点

随着菌根研究和植物修复技术的发展,利用丛枝菌根强化重金属污染土壤的植物修复逐渐受到人们的重视。本文系统综述了当前的几个研究热点:(1)菌根植物吸收和转运重金属的分子机制;(2)AM真菌对超富集植物重金属吸收的影响及其机制;(3)AM真菌对转基因植物重金属吸收的影响及其机制;(4)AM真菌与其他土壤生物在植物修复中的复合作用;(5)丛枝菌根与化学螯合剂在植物修复中的复合作用;(6)重金属复合污染土壤的丛枝菌根-植物修复;(7)放射性污染土壤的枝菌根-植物修复;(8)丛枝菌根-植物修复的田间试验研究。在未来的丛枝菌根-植物修复研究中,要筛选优良的宿主植物和与之高效共生的AM真菌,加强相关理论和应用基础研究,并构建高效基因工程菌。     

土壤多环芳烃污染根际修复研究进展

多环芳烃(polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs)是环境中普遍存在的具有代表性的一类重要持久性有机污染物,具“三致性”、难降解性,在土壤环境中不断积累,严重危害着土壤的生产和生态功能、农产品质量和人类健康。修复土壤多环芳烃污染已成为研究的焦点。根际修复是利用植物-微生物和根际环境降解有机污染物的复合生物修复技术,是目前最具潜力的土壤生物修复技术之一。对国内外学者近年来在土壤多环芳烃污染根际修复的效果、根际修复机理和根际修复的影响因素方面的研究进展作了较系统的综述,并分别分析了单作体系、混作体系、多进程根际修复系统和接种植物生长促进菌根际修复系统对土壤多环芳烃的修复效果。指出根际环境对PAHs的修复主要有3种机制:根系直接吸收和代谢PAHs;植物根系释放酶和分泌物去除PAHs,增加根际微生物数量,提高其活性,强化微生物群体降解PAHs。并讨论了影响根际修复PAHs的环境因素如植物、土壤类型、PAHs理化性质、菌根真菌以及表面活性剂等。植物-表面活性剂结合的根际修复技术、PAHs胁迫下根际的动态调节过程、运用分子生物学技术并结合植物根分泌物的特异性筛选高效修复植物以及植物富集的PAHs代谢产物进行跟踪与风险评价将成为未来研究的主流。     

菌根在污染土壤生物修复中的作用

菌根是土壤真菌 -植物根系形成的共生体 ,广泛存在于自然界中 ,它能增强植物的吸收能力 ,改善植物的生长 ,提高植株的抗逆能力和耐受能力等。所以 ,菌根化植物可作为很好的生物修复载体。本文主要从无机、有机以及放射性污染 3方面对国内外关于菌根在污染土壤生物修复中的作用进行了综述     

菌根技术在重金属污染修复中的研究与展望

菌根技术作为一种生物新技术对于重金属污染土壤的生物修复正在为全球环境工作者所关注。在土壤中菌根及其庞大的菌丝体网可以分泌大量的生物化学物质，改变植物根际环境及重金属的存在状态或降低重金属的毒性；还可以通过在植物体内的累积以及菌根真菌菌丝体的螯合等各种机制，实现对重金属的提取和固定，达到菌根重金属修复的目的。文章通过讨论菌根植物对重金属修复的作用机制，提出今后菌根技术在重金属植物修复中的新思路；认为应在通过广泛调查、筛选超积累菌根植物的基础上，不断探索植物一微生物一菌根体系修复问题，同时认为应将基因工程引入菌根植物的重金属修复研究中，以促进土壤重金属污染的生物修复。     

土壤中持久性有机污染物不可提取态残留的测试方法、生成特征与环境风险研究进展

持久性有机污染物（persistent organic pollutants,POPs）是一类具持久性、高生物蓄积性、高毒性且具长距离迁移性的高关注度化学物质,土壤是其主要储存库. POPs进入土壤后,与土壤结合发生老化现象,一部分生成不可提取态残留（non-extractable residue,NER）.作为POPs环境归趋中的重要过程,NER的生成传统上被视为污染物的去毒或降解途径;但随着老化时间的增加或者受环境条件变化等因素的影响,土壤中NER可能会再次释放,造成环境风险.国内外有关土壤有机污染物NER的研究已有较多报道,但其中关于POPs-NER的报道相对欠缺.本文介绍了POPs-NER的同位素测试手段和生成机理,对特定组分NER的测试方法、POPs-NER生成的动力学模型与影响因素以及POPs-NER的释放与环境风险等方面的研究进展进行了综述,并简要分析了当前POPs-NER研究领域的局限和未来需要关注的问题.由于部分研究方向缺乏POPs-NER的案例,本文分析了一些非持久性有机污染物NER的相关研究,以期为今后POPs-NER的研究提供参考.     

菌根在污染土壤生物修复中的作用

菌根是土壤真菌－植物根系形成的共生体，广泛存在于自然界中，它能增强植物的吸收能力，改善植物的生长，提高植株的抗逆能力和耐受能力等。所以，菌根化植物可作为很好的生物修复载体。本文主要从无机、有机以及放射性污染3方面对国内外善于菌极在污染土壤生物修复中的作用进行了综述。     

典型土壤持久性有机污染物空间分布特征及环境行为研究进展

持久性有机污染物(POPs)由于具有致癌性、致畸性和致突变效应的"三致性",近年来已经越来越受到人们的关注.本文综合分析了有机氯农药(OCPs)、多氯联苯(PCBs)、二英类(PCDD/Fs)、多环芳烃(PAHs)及多溴联苯醚(PBDEs)等几种典型土壤持久性有机污染物的空间分布特征.同时,对土壤POPs的挥发作用、吸附/解吸、迁移、生物降解、化学降解等环境行为进行了深入分析,并指出了这些环境行为的影响因素,包括POPs的物质属性、土壤理化性质及周围环境等共性影响因素及其它因素.此外,针对国内外研究现状中存在的问题,提出了相关建议,指出控制土壤POPs污染的根本手段在于管理措施的完善.     

丛枝菌根对土壤-植物系统中重金属迁移转化的影响

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)是一类在自然和农业生态系统中广泛存在并能与多数陆生植物形成共生关系的土壤真菌,在重金属污染土壤中对宿主植物的生长及吸收累积重金属具有重要影响,因而对污染土壤的生物修复具有潜在应用价值。以重金属从根际土壤进入植物并在植物体内再分配过程为主线,介绍丛枝菌根在这一过程中对重金属环境行为,特别是根际土壤中重金属赋存形态及植物吸收重金属的影响。最后,对丛枝菌根影响植物重金属耐性机制研究前沿和菌根修复技术的应用前景进行展望。     

卷首语

持久性有机污染物(POPs)由于在环境中难降解,可沿食物链累积放大,可以长距离迁移至世界各地且具有很高的毒性,是一类对环境和人类生存威胁最大的化学污染物.POPs的甄别、环境过程、健康影响与污染控制是二十一世纪环境科学领域的重大科学问题.为避免环境和人类健康受到POPs危害,国际社会于2001年5月共同通过了《关于持久性有机污     

微生物修复土壤多环芳烃污染的研究进展

多环芳烃是一类具有致癌、致畸、致突变性质的持久性有机污染物,主要来源于煤、石油等燃料的不完全燃烧,易吸附于固体颗粒表面和有机腐殖质,化学结构稳定,能长期存在于自然环境,给人类健康和生态环境带来很大的危害。中国土壤多环芳烃污染严重,因此急需寻求有效的修复方法进行治理。在众多的多环芳烃污染修复方法中,微生物修复因其低成本、高效、污染少等优点成为研究热点。科学家们从自然界中分离出了多种细菌、真菌等具有降解多环芳烃能力的微生物,并对多环芳烃的降解机理进行了探索,结果表明,微生物在代谢活动过程中能够产生酶来实现对土壤中多环芳烃的降解。细菌主要通过产生双加氧酶来催化多环芳烃的加氧反应,而真菌可以通过分泌木质素降解酶系或单加氧酶来氧化多环芳烃。两种途径均是首先通过降低多环芳烃的稳定性,使之容易被进一步降解。目前,微生物修复技术正逐步应用于PAHs污染土壤的实地修复,且已取得一定成效。文章简要介绍了降解多环芳烃的微生物,对多环芳烃的微生物降解机制进行了综述,讨论了影响微生物修复过程的因素,列举了常见的微生物修复相关技术,展望了今后的研究趋势。     

土壤和地下水中多环芳烃生物降解研究进展

多环芳烃是一类普遍存在于环境中的难降解的危险性"三致"有机污染物。受污染的土壤和地下水中的多环芳烃,生物降解是其归宿的主要途径。研究表明,对于土壤中低分子量多环芳烃类化合物,微生物一般以唯一碳源方式代谢;而大多数细菌和真菌对四环或四环以上的多环芳烃的降解作用一般以共代谢方式开始。文章重点论述了多环芳烃的来源、降解多环芳烃的微生物、生物降解机理、影响生物降解的因素以及生物修复方法。认为今后的研究方向是高分子量多环芳烃的降解机理与降解途径,基因工程技术在多环芳烃生物降解方面的应用,以及生物表面活性剂产生的机理及其在实际处理中的应用等。     

分子生物学技术在菌根研究中的应用及其进展

近几年来,菌根分子生物学得到了较快发展;尤其是一些用于首根真菌ITS区域的特异引物先后设计并合成成功,进一步推动了菌根学在分子水平上的研究。分子生物学技术在留根真菌分类鉴定及亲缘关系研究上应用较多。在菌根菌竟争性和持续性研究上．DNA分析技术已成为最重要的研究手段之一。在这些研究中,专为菌根真菌ITS区域分析而设计的ITS1-F和ITS4-B两种特异引物应用最为普遍。本文对菌根DNA分析技术、PCR－RFLP技术做了简单介绍;综述了PCR、ITh－RFLP等分析技术在菌根菌分类、亲缘关系及菌种持续性等方面的研究和应用情况。     

珠三角地区POPs农药的污染现状及控制对策

概述了中国及国际社会对持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants,POPs）的关注情况。并通过对POPs农药在珠江三角洲地区（Pearl River Delta Area,PRD）使用情况的调查，以及对珠江三角洲地区POPs农药在各环境介质中的污染现状的文献综述，结合环境污染数据以及POPs农药污染调查工作中得到的数据和信息，对该地区POPs污染的可能原因和环境中可能存在的新近污染源进行了初步探讨。同时也指出了当前珠江三角洲地区在POPs农药削减与淘汰工作中所遭遇到的缺乏完善的管理体系等困难，并针对问题提出了包括加大科研投入，加强基础研究，掌握污染物来源和去向，加强替代药物的研究，建立和实施更严格的环境法规以及标准，加强环境监测能力建设，建立POPs农药污染的信息公开机制等一系列的控制对策。     

Addressing the environmental risk of persistent organic pollutants in China

The Stockholm Convention on persistent organic pollutants (POPs) was adopted in 2001. This year is the 10th anniversary of the adoption of the Convention. Until now, 22 chemicals or chemical categories have been listed as POPs in the Stockholm Convention. The POPs Research Center was established in Tsinghua University in the same year when the Convention was adopted. In the last ten years, much work has been done by Chinese researchers to understand the environmental risk of POPs in China. This article aims to review the recent research progress of our POPs Research Center and some other Chinese researchers?? studies in addressing the environmental risk of POPs, including the priority screening and inventory study of POPs, monitoring and modeling of POPs pollution and exposure, and environmental risk assessment and modeling of POPs. Although great advances in addressing the environmental risk of POPs have been made in recent years, we are still facing quite a few problems, such as data scarcity and uncertainty in environmental risk assessment of POPs. The study on the effect of POPs mixtures is in its infancy and currently POPs are usually assessed from legal perspective by risk assessment of single chemicals. These problems should be well addressed by further efforts. Further studies should also be taken in future to study environment risk of POPs by considering aspects of coupled dynamics between climate processes and POPs. Such sound scientific, riskbased information can support decision-making aiming to effectively minimize the risk level of POPs.     

持久性有机污染物在食物链中积累与放大研究进展

研究持久性有机污染物(Persistent organic pollutants,POPs)在食物链中的积累与放大是进行环境风险评估和有效污染控制的生态学基础.本文综述了POPs的基本特征,POPs在食物链中的生物积累与放大的机制、影响因素以及POPs在食物链中积累与放大的模型等的研究进展.国外学者对POPs在水生食物链的积累与放大方面研究较多,并提出了较为完善的预测模型,而有关POPs在陆生食物链中的生物积累与放大的研究报道较少.大部分学者并未对完整食物链进行过系统而完整的研究.与国外相比,国内学者对POPs在水生陆生食物链中的生物积累、生物放大和预测模型探讨较少.目前POPs对环境和人体健康危害越来越严重,开展对POPs在食物链中积累、放大及相关预测模型更深入更完整的研究,已成为当前生态学和环境科学研究的重点课题和前沿领域.     

持久性有机污染物的作物吸收及迁移模型研究进展

持久性有机污染物(Persistent Organic pollutant,POPs)是指通过各种环境介质(大气、水、生物体等)能够长距离迁移并长期存在于环境中的人工合成的有机污染物。本文阐述了全球POPs的主要环境过程和各环境介质中POPs的暴露水平,探讨了作物对POPs的吸收过程、吸收机制和生态效应,并基于现有的环境多介质逸度模型和根区水质模型,分析了持久性有机污染物作物吸收过程模拟模型中存在的问题及未来的发展方向。目前,对POPs作物吸收机制及其模拟的研究较少,但随着我国对粮食安全和农业可持续发展的持续关注,这一领域的模拟研究将对科学解析POPs归趋、合理制定风险管控措施和有效确保粮食质量安全等提供重要科学支撑。     

土壤重金属污染对丛枝菌根真菌产孢量的影响

以沈阳附近重金属矿区自然和农田土壤为研究对象，对土壤重金属含量、植物类型、AMF种群及孢子密度进行了调查，并对污染的农田、荒地土壤进行了比较．结果表明：调查污染区土壤中球囊霉属为优势类群，无梗囊霉属为少见类群，盾巨孢囊霉属为偶见类群，无梗囊霉属和盾巨孢囊霉属对重金属污染特别是铜污染较为敏感；丛枝菌根真菌重金属污染土壤中分布广泛．在综合污染指数达到28．03的严重污染土壤中仍能生存，其孢子密度在不同污染程度的土壤中变异很大，轻、中度污染土壤中较高，随重金属污染程度的增加而锐减；矿区重金属污染土壤中土壤污染程度、土壤pH值、土壤利用情况及宿主植物都影响AMF产孢．图4表4参32