菌根真菌对土壤有机污染物的生物降解

利用土壤真菌和植物的结合体菌根真菌修复土壤,尤其是修复有机污染的根际土壤.正作为一个新的研究方向开始受到广泛关注。菌根真菌作为土壤真菌的一种,与放线菌和细菌等微生物相比,对土壤中有机污染具有更大的忍耐能力.并且能将许多持久性有机污染物(POPs)做为碳源来获取能量。文章通过总结近20年菌根真菌与土壤有机污染物关系的研究,列出了43种能分解POPs的菌根真菌,并探讨了菌根真菌通过直接分解和共代谢的方式降解土壤有机污染物的可能性,为进一步研究菌根真菌生物降解土壤中持久性有机污染物,利用菌根植物生物修复有机污染土壤提供信息。     

生物强化技术及其在污水处理中应用研究评述

在传统废水生物处理过程中,难降解有机污染物的存在和外界环境的变化会抑制土著微生物的活性,从而影响废水处理效果。生物强化技术是向生物处理系统中引入特定的高效降解功能微生物,通过微生物自身所具备的降解机制对污染物质进行降解,达到有效处理废水的目的。相较于传统生物处理法,生物强化技术能更好地提高难降解污染物处理效果,维持系统的稳定性,减少污泥的产生,缩短系统的启动时间,并可以使系统表现出良好的抗冲击负荷能力。目前生物强化技术研究主要集中在高效菌群对难降解有机污染物的高效降解作用和优势菌种对于极端环境的耐受能力等方面。文章综述了生物强化技术的作用机理,主要有高效菌通过自身携带的降解基因或分泌的降解酶对污染物质的直接降解作用、微生物的共代谢作用和群体感应作用;介绍了生物强化技术中优势菌种的3种获取方式,分别是从自然界中直接进行驯化筛选、构造基因工程菌以及通过水平基因转移获取的方式;论述了生物强化技术的作用形式,包括直接将微生物投加到目标水体中、应用微生物固定化技术和研制生物强化菌剂进行投加的3种方式;另外还总结了近几年来生物强化技术在景观水体、土壤修复、产能和水处理等方面的应用,最后阐述了生物强化技术研究存在问题和新路径。     

有机污染土壤电动-微生物修复过程中的影响因素及优化措施

生物修复技术因其费用低、对环境不产生二次污染而被视为是一项具有广阔发展前景的技术。然而,一些强疏水性的有机污染物,生物可利用性很差,严重阻碍了其生物降解效率。电动与微生物联合修复技术(电动-微生物修复),在顽固性有机污染物的去除方面表现出巨大潜力。电场的施加可向土壤中分散外源物质、营养物质和微生物;或通过增强土壤中有机污染物与降解菌的传质过程,提高难降解有机物的生物可利用性;还可诱使土壤中的污染物产生电化学反应,增强污染物的去除效果。文章对有机污染土壤的电动-微生物修复过程的影响因素及优化措施进行了综述。文章认为,影响电动-微生物修复效率的因素主要有电场强度、污染物的生物可利用性、污染物结构和性质、微生物种群以及环境因素(如土壤pH值、土壤类型、营养物质、含水量等)。因此,在实施修复的过程中应根据污染场址的电化学特性选择合适的电流或电压梯度;另外,可通过施加表面活性剂、助溶剂或螯合剂,构建微生物群落,以及优化土壤环境条件,如调整土壤pH、提供营养物质、电子受体、共代谢基质等方式优化有机污染土壤电动-微生物修复的过程。深入研究有机污染土壤电动-微生物修复过程中的影响因素和优化措施,有望为电动-微生物修复技术在有机污染土壤的场地修复及过程调控中的应用提供一定的理论依据。     

农业生态系统中同位素示踪技术及发展趋势

在土壤侵蚀研究中，^137Cs、^210Pb和^7Be示踪技术已得到广泛应用，^210Pb主要用在沉积速率的测定及沉积年代的示踪研究上，^137Cs特别适用于大面积的水土流失普查和土壤侵蚀普查，^7Be用于短期内土壤侵蚀研究。在土壤肥效和植物营养元素研究中，常用^13C、^32P和^15N及其化合物示踪定量评价土壤养分，追踪植物对养分的吸收、运转、分配和代谢过程。在环境污染方面，用重金属如Pb、Hg、Cd、Zn等元素的同位素判别污染物质来源，研究污染历史和污染元素在土-水-气-植物中的迁移转化以及在动物有机体内的迁移累积。文章综述了同位素示踪技术在上述方面的应用现状和发展趋势。     

森林土壤有机层生化特性及其对气候变化的响应研究进展

森林土壤有机层是指累积在土壤表面未分解到完全分解的有机残余物质,在全球碳循环中具有十分重要的作用和地位.目前有关森林土壤有机层的生态研究主要集中于土壤有机层的凋落物储量、水土保持功能、生物多样性保育功能及其生化特性等,而有关其对气候变化响应的研究报道还相当少见,且已有的研究主要关于土壤有机层的碳源/汇动态等,有关森林土壤有机层生化特性对气候变化响应的研究还相对较少,这与其在全球气候变化中的作用和地位是极不相称的.过去10a中,有关土壤有机层生化特性对气候变化响应的研究主要包括土壤有机层的微生物数量、微生物生物量、呼吸作用、有机物质分解动态(凋落物分解)、酶活性等对环境变化的响应等方面.进一步的控制实验研究被认为是相当重要的.参51     

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。     

土壤重金属污染的植物修复中转基因技术的应用

重金属污染的植物修复技术以其费用低廉、不污染环境等优点一度成为环境科学界研究的热点。为了克服植物修复技术中超积累植物生长缓慢和地上部生物量小等带来的限制，近年来研究者通过大量试验研究发展，外源基因在植物体内的高效表达可以提高植物吸收、运输、降解污染物的能力和修复的效率。本文首先对目前国内外重金属污染土壤植物修复的研究动态进行综述，重点论述了PCs、MTs、MerA、MerB、ArsC、γ-ECS等转基因在土壤重金属污染植物修复中的应用，最后指出在充分考虑到转基因植物给生态环境带来潜在威胁的前提下，转基因技术的研究与开发不仅可以促进多学科的交叉研究和丰富环境科学的研究领域，更重要的是在很大程度上有效地克服了目前土壤重金属污染植物修复中存在并急需解决的棘手问题，为土壤重金属污染的植物修复提供了更加广阔的应用和发展前景。     

紫外—Fenton试剂的作用机理及在废水处理的应用

本文研究了紫外光、铁离子对过氧化氢的催化分解作用，证实了紫外光和铁离子对过氧化氢的催化分解存在协同效应，并通过研究三价铁离子与紫外光的相互作用，探讨了协同效应产生的机理，ＵＶ－Ｆｅｎｔｏｎ试剂对硝基苯、十二烷基苯碘酸钠（ＤＢＳ）模拟废水的处理结果表明：将紫外光引入Ｆｅｎｔｏｎ试剂可大大提高Ｆｅｎ－ｔｏｎ试剂的化性能，对生物难降解或难化学氧化的有机污染物具有良好的处理效果。     

植物修复土壤重金属污染中外源物质的影响机制和应用研究进展

重金属进入土壤后难以被降解,并通过食物链在生物体内富集,长此以往会导致中毒、癌症、畸形、突变,严重影响了人类生产活动及地球生态系统的稳定。植物修复技术是一种经济有效的重金属污染修复技术,其依靠超富集植物强大的自身抗性机制,从土壤中提取或稳定重金属,达到污染治理的目的。然而修复土壤重金属污染的超富集植物通常生长缓慢、生物量低,其抗性机制也会受到植物本身对重金属胁迫的阈值限制,当胁迫超过这个阈值,植物修复的效率就会大大降低甚至失去修复功能。文章在解析植物重金属相互作用机制的基础上,综述了添加外源物质对重金属毒害植物的缓解效应以及其在强化植物修复土壤重金属污染中的应用研究进展;介绍了应用外源物质调控植物吸收转运重金属的3种途径,分别为提高土壤重金属生物利用度、促进植物生长以及增强植物耐性。提出了应用外源物质作为强化植物修复措施的潜力及今后的研究方向,其未来的研究应着重于以下方面:明确外源物质的应用浓度、时期、方式与植物吸收转运重金属之间的关系;从植物内源激素及信号分子间的互作、抗逆基因表达、内生及根际微生物等不同层面上揭示外源物质对植物积累重金属的调控机理;开展外源物质与其他植物修复强化技术的联合应用研究。这些研究可为土壤重金属污染的植物修复技术及其强化措施研究提供科学依据,同时也对植物修复工程技术的发展实践具有一定的指导意义。     

污染土壤添加有机物质对黑麦草吸收铜的影响

研究了泥炭和堆肥对铜污染土壤盆栽黑麦草吸收铜状况的影响。结果表明，黑麦草地上、地下部含铜量皆随土壤污染水平提高而增加，地下部的增幅远大于地上部；添加有机物质明显降低了黑麦草地上、地下部的含铜量，平均降幅近30％。泥炭降低黑麦草地上、地下部含铜量的作用随土壤污染水平的提高而逐渐变小，而堆肥的作用至重度污染水平仍较明显；在近400mg/kg铜污染水平上，有机物质表现出最佳降低植株铜吸收量的效果。有机物质的控制作用与土壤pH有关，并在3茬黑麦草的试验期间内得以维持。     

Persistente Organische Umweltschadstoffe (POPs)

The presence of Persistent Organic Pollutants (POPs) is identified as a global problem for humans and the environment. POPs, in fact, are released by numerous static, mobile and diffuse sources, and are frequently seen to be widespread. Due to the global dimension of the potential environmental impacts, POP related problems can only be handled on the basis of international agreements. Concerning this aspect, some international activities are presented and general requirements are discussed in view of the international POPs management, both for static and diffuse releases     

Kriterien für eine ökologisch nachhaltige Stoff-und Gentechnikpolitik

Based on the precautionary principles and the functional model of the environment, the meaning of the criterion of sustainability is explained and applied on organic chemicals and genetically modified organisms (GMOs). It is shown that the criterion permits the sustainability of an operationalization of the precautionary principle as interpreted strictly and the ecological component records the sustainability for the respective areas of environmental problems. Using examples from the field of chemistry, it has been demonstrated that problems have arisen through the substituted substances which are recognized as being ecologically harmful, since the sustainability was not applied as the central criterion for the environmental evaluation of organic materials. The conventions on ‘Persistent Organic Pollutants’ (POPs) which have been agreed upon provide a chance to revive the research on the sustainability of organic chemicals. Similar findings are seen for the GMOs, whose ecosystemic risks should not merely be defined based upon their human toxicological and already recognized ecological aspects.     

多溴二苯醚毒理学研究进展及展望(Research Progress and Future Perspectives in Toxicology Study on Polybrominated Diphenyl Ethers)

多溴二苯醚(PBDEs)虽然已在一些国家禁止生产和使用,商品五溴和八溴二苯醚也在2009年被列入《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》受控范围内,但目前学术界对PBDEs的毒理学效应及其机制尤其是环境剂量效应的认识并不十分清楚. 论文从甲状腺干扰、神经毒性、生殖内分泌干扰3个方面介绍了近年来PBDEs毒理学研究的进展,分析了该领域研究中存在的几个问题,提出今后应大力开展环境相关剂量下PBDEs及代谢物的毒性研究,以推进对实际环境中PBDEs真实毒性的认识;同时探索能够反映PBDEs毒性的非创性生物标记物,为开展PBDEs人体健康影响的流行病学调查提供线索.     

二噁英类减排的国际动向和我国的战略构想

二噁英类减排是履行<关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约>的重点和难点.本文在分析日本、美国、欧盟等发达国家在二噁英类减排控制方面成功经验的基础上,结合国际上的最新动向和我国二噁英类问题的实际特点,提出了解决我国二噁英类问题的初步战略构想.     

Tributylzinn auf dem Weg zu den ‘Top of the POPs’?

Two groups of pollutants established during the past years, the impact of which on the eco-system gave cause for concern and legislative reaction: Persistent Organic Pollutants (POPs) and Endocrine Disrupters. At present, only the 12 POPs (‘Dirty Dozen’) are subject to serious international bans as long as they do not belong as well to potential endocrine disrupters, such as the PCDDs/PCDFs (Polychlorinated Dibenzo(p)dioxins and furans). But there are endocrine disrupters which fulfil, the POP-criteria stated in the Stockholm Convention. The organotin compounds are part of them, especially the tributyltin (TBT), since the toxicity increases with increasing alkylation. The present investigations may contribute to the discussion on the POP-potential of TBT on the basis of the results from GfA-internal and literature findings.     

Das neue Chemikalienprogramm von UNEP Chemicals

The UNEP International Register of Potentially Toxic Chemicals (IRPTC) was created by the UN Conference on the Human Environment of 1972. Its influence and co-operation in the 80ies with other international programmes of the WHO, FAO, OECD, and EC for the control of chemicals is presented here. The follow-up of the UN Conference on the Environment and Development (1992) created three new bodies that are to implement chapter 19 of Agenda 21 (Environmentally Sound Management of Chemicals): The UN Commission of Sustainable Development, the International Forum on Chemical Safety, and the Interorganisation Programme for the Sound Management of Chemicals. This UN Conference also brought about a new orientation ofIIRPTC. In 1996, IRPTC was renamed as UNEP Chemicals and has been functioning in three major fields since then: The international convention on Prior Informed Consent, the international convention on the control of Persistent Organic Pollutants and, finally, a continuation of is traditional field of information exchange on chemicals.     

Twenty years of achievements in China’s implementation of the Stockholm Convention

● China’s implementation of the SC was systematically studied. ● Implementation process of the SC can be roughly divided into three stages. ● DDT and HCH concentrations in the air have been steadily decreasing. ● China has safely disposed of 6352.1 tons of pesticide POPs. Persistent organic pollutants (POPs) are extremely harmful to the environment and human health; the Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants was therefore adopted by the international community in 2001 to eliminate or reduce the production, use, and emissions of POPs. China is the largest developing country that has signed the Stockholm Convention, and thus plays an important role in its implementation. This paper systematically studies the practice and achievements of China since it signed the Stockholm Convention 20 years ago. China has established an implementation guarantee system including institutions, implementation mechanisms, policies, law enforcement, and scientific and technological support. During the 20 years since the implementation of the Stockholm Convention, dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and hexachlorocyclohexane (HCH) concentrations in the air have been steadily decreasing, and Perfluorooctane sulfonic acid/Perfluorooctane sulfonyl fluoride (PFOS/PFOSF) concentrations in water bodies have decreased. In the past 20 years, China has safely disposed of 6352.1 tons of pesticide persistent organic pollutants and 36998 sets of electrical equipment containing polychlorinated biphenyls (PCBs), with a disposal rate of 100%. In the future, China will further strengthen the construction of persistent organic pollutant monitoring networks, scientific research, publicity, education, and international cooperation to improve environmental quality, providing a reference for other countries to implement the Stockholm Convention.     

广州市道路绿化模式环境效益分析

在广州市各主要交通道路上选择7个有代表性的道路绿化模式，分别监测它们对NOx、CO和TSP等大气污染物质的净化效果，分析其环境效益，结果表明，绿化模式对大气污染整体净化效果与绿化模式的植物配置方式密切相关，苦植物种类多、乔-灌-草立体结构明显、绿化带宽，则对大气污染的净化效果越显著。     

有机氯农药硫丹的生殖毒性及其机制研究进展

硫丹作为一种广谱有机氯农药,在农业区域周边的土壤和水体中都存在较高残留,2011年被斯德哥尔摩公约列入持久性有机污染物(POPs)名单。硫丹已被证实对神经系统、心血管系统、肝、肾等具有毒性作用,关于其生殖毒性的研究很多,但潜在机制尚不完全清楚。本文总结了硫丹导致的不同动物的生殖毒性,并从生殖器官和生殖细胞损伤、氧化应激以及DNA损伤、生殖细胞周期阻滞及细胞凋亡等方面,对近年来硫丹生殖毒性及其作用机制研究进展进行综述,并对其中存在的问题进行讨论,以期有助于深入了解硫丹的毒性效应。     

道路绿化种植抗污染植物模式研究

在广州市广花公路黄石路段建立了 3个道路绿化抗污染模式进行研究 ,生长 2年后测定各模式对NOx、CO和TSP等大气污染物质的净化效果。结果表明 ,若植物种类相同、配置方式基本相似 ,则种植密度与净化效果密切相关 ,密度适宜能适当通风的林带的净化效果最好