土壤-植物系统中多溴联苯醚(PBDEs)的迁移与转化研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)是一类重要的新型持久性有机污染物,因其具有亲脂和难降解特性,易在土壤和沉积物等环境介质以及生物体内累积,同时会发生脱溴还原代谢和氧化代谢,生成毒性更大的低溴代PBDEs、羟基PBDEs(OH-PBDEs)和甲氧基PBDEs(MeO-PBDEs).研究PBDEs在土壤-植物系统的迁移转化对于认识PBDEs的陆生生态环境行为,评价其生态风险以及对食物链的潜在暴露风险都具有重要的意义.本文从土壤中PBDEs的代谢与转化行为,PBDEs的植物吸收与传输特征及其关键影响因素,以及植物体内PBDEs的脱溴、羟基化和甲氧基化代谢行为几个方面总结了PBDEs在土壤-植物系统迁移转化的最新研究进展,并就将来的研究方向提出一些思考和展望,有助于深入认识PBDEs及其代谢产物的环境归趋.     

四溴双酚A的光转化过程及机理

四溴双酚A(Tetrabromobisphenol A,简称TBBPA)作为目前使用最广泛的溴系阻燃剂,通过生产、使用、处置等环节进入到环境中,并通过环境降解过程转化为新型的有机污染物,产生未知环境风险.光转化是环境中有机污染物降解的主要方式之一,转化效率高、速度快.本文综述了TBBPA及其衍生物在光照条件下的模拟环境光转化和光催化过程及机理. TBBPA及其衍生物在光辐射条件下易发生转化,转化效率和速率受到pH、初始浓度、溶解氧等环境条件的影响,光催化剂会显著提升TBBPA的转化速率. TBBPA的光转化机理包括脱溴、β-断裂、羟基化等,产物主要包括三溴双酚A、二溴双酚A、4-异丙烯基-2,6-二溴苯酚、2,6-二溴苯酚、羟基化三溴双酚A等.相较于TBBPA,针对TBBPA衍生物的光降解过程和机理尚不明晰,未来需要进一步对TBBPA及衍生物光转化过程进行研究,为其迁移转化过程的机理和相关未知污染物的监控提供理论支持,为综合评估TBBPA类溴代阻燃剂的环境风险提供科学依据.     

抗生素及其抗性基因在环境中的污染、降解和去除研究进展

随着抗生素及其抗菌产品的广泛应用,自然和人工环境中的抗生素残留带来的危害引起人们关注.本文基于最新文献,综述了国内外抗生素及其抗性基因的污染水平和来源、它们之间的关系和传播机理以及这类污染物的降解和去除技术.现有研究表明,抗生素及其抗性基因的污染已遍布水、土壤、大气等介质,而在以污水处理厂和固废填埋场为代表的人工环境中,其污染水平更高.抗生素残留诱导产生抗性基因,其在环境中传播扩散与水平基因转移(Horizontal Gene Transfer,HGT)和微生物群落结构组成有关.抗生素和抗性基因在环境中自然降解过程受基质类型、光照、温度和微生物种群等因素的影响,其中光照是影响其降解的重要因子;而在人工处理系统中,紫外消毒和生化降解对抗生素及其抗性基因有较好的去除效果,但并非全部有效.建议今后加强对特定环境中抗生素和抗生素抗性基因的扩散规律和高效降解去除等方面的机理和工艺研究,进而有效控制其环境含量,降低其污染水平.     

磺胺嘧啶在水中的微生物降解研究

为了探明磺胺嘧啶在水中的环境行为,通过室内模拟降解实验分别研究了磺胺嘧啶在湖水和猪场废水中的好氧和厌氧微生物降解,考察了供氧方式和有机质含量对磺胺嘧啶微生物降解的影响。结果表明:磺胺嘧啶在猪场废水中厌氧微生物降解速率高于其好氧组,而磺胺嘧啶在湖水中厌氧微生物降解速率低于其好氧组。磺胺嘧啶在湖水和猪场废水中的好氧或厌氧微生物降解均较缓慢,这可能与其较强的抑菌性和微生物的营养状况有关。通过微生物培养还研究了好氧降解时磺胺嘧啶对湖水中微生物种群生长的影响,数据显示:磺胺嘧啶对湖水和猪场废水中细菌的生长具有一定的刺激作用,而对真菌和放线菌的生长影响不明显。     

多溴联苯醚(PBDEs)光降解研究现状

多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)为一类新型的持久性有机污染物,因其在环境中的广泛分布和生物累积性而备受关注,环境中PBDEs的降解也成为研究热点.光降解是自然环境中PBDEs降解的主要途径之一,而光降解过程中会形成毒性更高的溴代二英.本文在总结国内外PBDEs光降解研究的基础上,对影响PBDEs光降解的因素(诸如:分子结构、光源、介质等)、途径和产物,特别是溴代二英的形成进行了综述,对目前存在问题及进一步的研究方向进行了讨论和展望.     

多溴联苯醚在环境中迁移转化的研究进展

多溴联苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers,PBDEs)是全球广泛使用的一种添加型溴代阻燃剂,具有高亲脂性、难降解性、生物累积性和高毒性.全面了解PBDEs在环境的迁移转化规律是对其进行科学的风险评价的基础.归纳和分析了近几年国内外学者有关PBDEs在不同环境介质中的分布情况及其迁移转化的研究动态,并重点讨论了光解和生物降解的机理、产物和影响因素.结果表明,大气中以气态的低溴代联苯醚为主,具有较强的长距离迁移能力,而BDE-209等高溴代联苯醚则主要吸附在气溶胶颗粒物上,迁移能力有限;PBDEs在水中的浓度较低,主要在沉积物和生物体的脂肪中累积,并通过食物链的放大作用使处于食物链顶端的生物受到毒害.光解和生物降解是PBDEs在环境中转化的主要途径,在空气中和浅层水中以光解为主,而在深层水和沉积物中生物降解占主导.文章最后指出了今后的主要研究方向.     

重金属污染对土壤微生物生态功能的影响（Effects of Heavy Metal Pollutions on the Ecological Functions of Soil Microbes：A Review）

数量庞大、种类繁多的土壤微生物作为地球化学的物质循环与能量转换的主要参与者,其自身及所参与的生化过程都会受到重金属污染的严重影响. 通过研究土壤重金属污染的微生物生态效应,可以建立重金属污染土壤的微生物评价指标体系,而评价体系的建立有利于土壤环境质量的监测与风险评价. 论文就重金属污染对土壤微生物生物量及其多样性,对有机质降解、N传输、酶活性等微生物过程影响的研究现状进行了较全面系统的评述. 在此基础上,提出了该类研究中存在的问题,包括研究区域南多北少的问题以及研究中难以排除其他环境因子干扰等问题. 针对这些问题,论文指出以后应进一步加强分子手段的多方位应用并建立综合可行的被污染土壤的微生物评价体系.     

重金属污染对土壤微生物生态功能的影响

数量庞大、种类繁多的土壤微生物作为地球化学的物质循环与能量转换的主要参与者,其自身及所参与的生化过程都会受到重金属污染的严重影响.通过研究土壤重金属污染的微生物生态效应,可以建立重金属污染土壤的微生物评价指标体系,而评价体系的建立有利于土壤环境质量的监测与风险评价.论文就重金属污染对土壤微生物生物量及其多样性,对有机质降解、N传输、酶活性等微生物过程影响的研究现状进行了较全面系统的评述.在此基础上,提出了该类研究中存在的问题,包括研究区域南多北少的问题以及研究中难以排除其他环境因子干扰等问题.针对这些问题,论文指出以后应进一步加强分子手段的多方位应用并建立综合可行的被污染土壤的微生物评价体系.     

多溴联苯醚分布特征及环境风险研究进展

多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)作为一种高效、添加型阻燃剂被广泛使用,因其具有蒸汽压低、亲脂性强、污染持久和可生物富集等特点,而成为近年来环境领域研究热点之一。在查阅近年相关文献和分析PBDEs性质的基础上,本文以PBDEs使用-环境分布-生物体内的分布-对生物毒性及机理为线索,重点总结了PBDEs在环境和尤其是在生物体内的分布情况,并分别从神经系统、甲状腺和肝脏等角度阐述了PBDEs产生毒性效应以及致毒机制的最新研究成果。在总结研究成果的基础上,提出了应逐渐重视十溴联苯醚的环境风险、电子垃圾拆解地PBDEs修复、PBDEs代谢过程以及代谢中间物的毒性等建议,以期为PBDEs相关领域研究者提供参考。     

多溴联苯醚在中国的污染现状研究进展

多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)作为"新POPs"逐渐受到环境科研工作者的重视.本文综合评述了PBDEs在我国各种环境介质、生物体以及人体中的污染现状.研究分析表明,PBDEs在我国的污染尚处于相对较低的水平,但在广东贵屿和浙江台州等电子垃圾拆解地PBDEs的污染较为严重.本文最后展望了我国PBDEs研究中需要加强的几个方面.     

菌剂对堆肥的作用及其应用

好氧高温堆肥是一种受微生物控制的有机物降解和转化的过程。在堆肥过程的不同阶段对有机物降解起关键作用的微生物种群不同。接种菌剂可以使堆肥物料快速达到高温、控制堆肥过程中臭气的产生，缩短堆肥腐熟进程；可以有效杀灭病原体和降解有机污染物，提高堆肥质量。堆肥产品含有生物活性的微生物，作物增产效果显著。文章总结了接种菌剂在堆肥过程中的作用和应用效果，提出接种菌剂的研究首先应利用传统微生物研究法和先进的分子生态学技术摸清堆肥过程中微生物活动规律，逐步筛选出所需功能性菌群，在堆肥应用时要确定菌剂的最佳接种时间和接种量。     

城市生活垃圾中酞酸酯的微生物降解

从酞酸酯生产厂排污沟中分离到４株酞酸酯降解菌，分属镰孢属（Ｆｕｓａｒｉｕｍ　ｓｐ．）、醇母属（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ　ｓｐ．）、不动杆菌属（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ　ｓｐ．）、黄单孢菌属（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ　ｓｐ．）。在酞酸酯剂量为５０、２５μｇ／ｍＬ水平的纯培养条件下，４株单菌对酞酸酯的降解率达到７２％－７７％，混合菌的降解率还可提高近１０％。在垃圾堆肥中酞酸酯剂量为１９７μｇ／ｇ的水平下，将降解菌回接堆肥后，不动杆菌属和混合菌对酞酸酯的降解率最高，分别达到７２％和６９％。     

菲在土壤中的微生物降解研究

研究了不同条件土壤中多环芳烃菲的降解动态。结果表明：温度和底物浓度对土壤中菲的降解有较大影响,未灭菌土壤中菲的降解半衰期为5.1d;从污染土壤中分离到一株高效降解菲的菌株,经16S rDNA鉴定为产碱杆菌属（Alcaligenes bacterium LBM.）,同源性高达99%;随着优势菌接种量增加,基础培养基中菲降解速率逐渐加快;Fe3＋、Co2＋和Cu2＋对优势菌降解菲能力均有不同程度影响,其中以Fe3＋影响最明显。     

合成有机化合物的生物降解性研究

合成有机化合物的生物降解性研究,为预测各类化合物在环境中的滞留与影响,为某些化合物的生产、实用及向环境中排放提供立法的依据,以及对开发更有效的生物处理技术均有重要意义。本文从合成有机化合物生物降解性研究的意义、研究方法、化合物化学组成和结构与生物降解性的关系等方面,介绍了国内外研究工作的进展情况,并对苯及烷基苯类、芳香酸及其脂类、酚类、含氯有机物和含氮芳香化合物的生物降解规律和降解途径进行了综述。     

微生物降解褐煤产生的腐植酸化学特性研究

本文对微生物降解褐煤产生的腐植酸的化学特性进行了分析.结果表明,褐煤经微生物降解后其腐植酸与降解前相比,氢和氧百分含量增加,碳百分含量减少,分子量减小 ,而絮凝极限明显增大,红外吸收光谱也发生明显变化.     

厌氧条件下微生物对芳香族化合物分解的研究进展

本文总结了国内外芳香族化合物厌氧微生物分解的代谢类型和途径,指出厌氧条件下微生物对芳香族化合物的分解,包括光和代谢作用、硝酸盐还原作用、发酵作用、硫酸盐还原作用和产甲烷作用五种类型.厌氧条件下芳环的生物裂解包括还原性和非还原性两种类型,讨论了参与芳环裂解过程的一些酶类.     

丁草胺高效降解细菌的分离

通过瓶培养法富集培养,从肥东县一块单晚稻田土中分离出一株丁草胺高效降解细菌ＷＹ３０６,经鉴定,该菌为节杆菌属菌Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ．ＷＹ３０６．Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ．ＷＹ３０６降解丁草胺的影响因素研究表明：丁草胺降解半衰期与初始菌量近似成反比;当丁草胺添加浓度为５、９ｍｇ／Ｌ时,其降解半衰期分别为０．９７ｈ和１．８６ｈ,随浓度的增大而增大,而当丁草胺添加浓度为０．８ｍｇ／Ｌ或其     

脂肪腈化物的微生物降解

从长期被腈化物污染的土壤中，筛选到３株对腈化物化物降解能力很强的细菌，分别为霍夫曼棒杆菌（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈｏｆｆｍａｎｉｉ Ｂ－２１）、微黄色节杆菌（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｆｌａｖｅｓｃｅｎｓ Ｂ－２２）和克雷伯氏杆菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｓｐ．Ｐ－２１）。该菌可将乙腈（Ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ）、丙腈（Ｐｒｏｐｉｏｎｉｔｒｉｌｅ）、丁腈（Ｂｕｔｙｒｏｎｉｔｒｉｌｅ）和丙烯     

阿维菌素的微生物降解及其机理研究

从污染土壤中分离到一株高效降解阿维菌素的菌株,初步研究了其降解特性和机理。结果表明:在一定范围内,当底物浓度增加时,降解速率常数相应加快,但高浓度对降解速率有一定抑制作用;而随着接种量增加,降解速率逐渐加快;通过分析TIC图和质谱图,可能主要有两种代谢产物,进而推测了其降解机理。