海洋环境中多环芳烃的微生物降解研究进展

多环芳烃 (PAHs)是一类广泛分布于海洋环境中的含有两个苯环以上的有毒有害污染物 ,主要来源于人类活动和能源利用过程 ,如石油、煤、木材等的燃烧过程 ,石油及石油化工产品的生产过程 ,海上通过地面径流、污水排放及机动车辆等燃料不完全燃烧后的废气随大气颗粒的沉降进入海洋环境中 .由于多环芳烃的潜在毒性、致癌性及致畸诱变作用[1,2 ] ,通过生物累积及食物链的传递作用 ,给海洋生物、生态环境和人体健康带来极大危害 ,已引起各国环境科学家的极大重视 .美国环保局在上世纪 80年代把 16种未带分支的多环芳烃确定为环境中的优先污染物[…     

多环芳烃降解菌的获得及应用

运用双相(水-硅油)系统可进行有机物降解菌的筛选．本实验用此法获得了多环芳烃(PAHs)的降解菌，降解菌对PAHs有较好的降解作用．堆肥法处理PAHs中接入筛选到的降解菌可以大大加强降解效果．堆肥过程中堆温升高很快，对一些PAHs如荧蒽、芘、苯并[a]芘等可以彻底清除，对更多环的PAHs也可降到很低的浓度．图1表3参4     

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。     

多环芳烃降解菌ZL5分离鉴定及其降解质粒

通过选择性富集培养，从辽河油田石油污染土壤中分离到一株多环芳烃(PAHs)降解菌ZL5．它能以菲和芘为唯一碳源生长，但是不能利用萘．16S rDNA核苷酸序列分析结果表明，ZL5属于变形细菌α亚类中的鞘氨醇单胞菌属．该菌株含有一个大小约为60kb的质粒．丝裂霉素C消除实验表明，随着质粒的丢失，菌株利用菲和芘的能力也丧失．用电转化和氯化铷转化法分别将菌株ZL5的质粒导人大肠杆菌JM109和DH5α中，随着质粒的获得，这些转化子获得了降解菲和芘的能力．本研究结果表明，鞘氨醇单胞菌ZL5降解PAHs的功能和质粒有关。     

4株多环芳烃降解菌的分离及鉴定

以多环芳烃(PAHs)为筛选培养基,从石油污染土壤和石油废水中筛选到4株能够降解PAHs的高效微生物菌株,分别定名为3-28、NF、EW和EY;并对其进行了形态学观察、生理生化指标测定及分子生物学鉴定.16S rDNA序列分析显示,这4株细菌分别有581、582、1209和1230个碱基,与Microbacterium、Cellulosimicrobium、Chelatococcus和Sphingopyxis等4个属有较高的序列同源性,分别为100%、97.8%、98.2%和99.0%.结合表型特征和16S rDNA序列分析,用DNAMAN构建系统发育树,并用Bootstraping法对其评价,初步将3-28、NF、EW和EY这4株PAHs降解菌分别归属于Microbacterium sp.、Cellulosimicrobium sp.、Chelatococcus sp.和Sphingopyxis sp..图3表1参22     

焦化厂污染土壤中多环芳烃降解菌的分离及降解特性

分别以芴(3环)、荧蒽(4环)和苯并[b]荧蒽(5环)为唯一碳源(1 mg/L),采用平板划线法对某焦化厂污染土壤中的多环芳烃降解菌进行分离.通过自制的呼吸器,研究所得多环芳烃降解菌对14C-菲(5μL/100 mL 40~60 mCi/mmol)的矿化情况;通过序批试验,以煤焦油为碳源(1μL/mL),研究这些菌对19种多环芳烃的降解情况.多次划分后,得到4种菌,经鉴定命名为博特氏菌L1、苍白杆菌L1、微杆菌L1和赤红球菌L1.经过3周的矿化实验,微杆菌L1可以将14C-菲全部矿化成14CO2,赤红球菌L1可将大约60%的14C-菲矿化成14CO2,而博德特氏菌L1和苍白杆菌L1对14C-菲无矿化作用.经过5周的降解实验,博德特氏菌L1对大多数多环芳烃表现了良好的降解作用,苍白杆菌L1和微杆菌L1对部分多环芳烃有降解作用,而赤红球菌L1培养系统中某些多环芳烃的浓度甚至有增大,这可能与其在代谢过程中产生表面活性物质有关.所得4种菌在焦化厂污染土壤的微生物修复中具有较大的应用潜力.图3表1参27     

堆制处理过程中的多环芳烃降解

用实验室模拟方法,研究了堆制处理过程对污染土壤中４ ～６ 环的多环芳烃（ＰＡＨｓ） 的降解． 结果表明,堆制对６ 种难降解的ＰＡＨｓ 都有不同程度的降解作用,ＰＡＨｓ 的降解随着苯环数的增加而降低,其去除率的大小顺序为荧蒽＞ 苯并［ａ］ 蒽、苯并［ａ］ 芘＞ 苯并［ｂ］ 荧蒽、苯并［ｋ］ 荧蒽＞ 苯并［ｇｈｉ］ 北． 其中,荧蒽的去除率为４６．０ ％ ～９２．９％ ;苯并［ａ］ 蒽的去除率为７．７％ ～３７ ．２ ％ ． 当ＰＡＨｓ 的初始浓度提高约５０ 倍时,除荧蒽外其它ＰＡＨｓ 的降解随着污染浓度的提高而降低． 不同Ｃ／Ｎ均有类似的规律,但Ｃ／Ｎ２５：１ 比Ｃ／Ｎ４０：１ 为好． 堆中各种ＰＡＨｓ 浓度在高温期以前都有所提高,但在降温期以后又有不同程度的降低． 细菌总数测定表明,数量变化呈双峰型．     

17种多环芳烃在水溶液中的光解

本文以国产高压汞灯及太阳光为光源,系统地研究了常见的17种多环芳烃(下简称PAH)在甲醇-水、乙腈-水溶液中的光化学降解。结果表明,大多数PAH的光解速率常数(k)与它们的极谱氧化半波电位(E_(1/2)~(ox)有关:E_(1/2)~(ox)值低(易氧化),则k值大(反应快)。黑暗条件下的对照试验未发现PAH降解。还测得了萘的光解产物为邻苯二甲酸,并发现溶液中的溶解氧除去后萘不能光解。这些都表明大部分PAH光解为光氧化反应。另外,用电荷转移复合物(CTC)的形成、解离和单重态氧(~1O_2)的氧化机理,讨论了温度高、助溶剂极性强会加快光解速率的效应。     

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。     

白腐真菌对土壤中多环芳烃(PAHs)降解的研究

研究白腐真菌对多环芳烃(PAHs)的降解,结果表明,温度、培养基、氧气浓度、水土比对PAHs的降解均有影响.温度为25℃、营养液为查氏培养基、通气量为60L·d-1、水土比为5∶1为最优水平组合.对降解不同时期各种因素的重要性及其最优水平的分析表明,各种影响因素在降解实验的不同阶段的影响程度不同,降解实验初期,培养基是最重要的影响因素,而氧气在整个实验中均为重要的影响因素.     

发酵牛粪和造纸干粉对土壤中多环芳烃降解的影响

运用泥浆反应法研究添加发酵牛粪和造纸干粉对土壤中多环芳烃(PAHs)降解的影响.试验按水土比2:1制成泥浆反应器,设置对照、添加2.5%发酵牛粪和添加2.5%造纸干粉等3个处理,25～28℃摇床培养,分别于10、20、30 d采样测定土壤中多环芳烃降解菌的数量和多环芳烃含量.结果发现,所有处理土壤中多环芳烃的含量均随培养时间的延长而逐渐降低,而添加发酵牛粪和造纸干粉均有利于提高土壤中多环芳烃降解菌的数量,在培养30 d后土壤中多环芳烃的降解率分别从对照处理的19%显著提高到37%和35%(P<0.05).结果还发现,多环芳烃分环降解率随苯环数增加而下降,培养30 d后土壤中2环多环芳烃的降解率达95%以上,3环多环芳烃的降解率为50%左右,对照处理4～6环多环芳烃的降解率为7%～13%,而添加发酵牛粪和造纸干粉处理土壤中4～6环多环芳烃的降解率显著提高到21%～28%(P<0.05),但对2～3环多环芳烃的降解无明显影响,表明这两种物质对土壤中多环芳烃降解的影响关键在于促进高环多环芳烃降解菌的生长繁殖及降解活性.     

水-硅油双相体系对多环芳烃降解菌的筛选及鉴定

选用水-硅油双相体系驯化筛选降解多环芳烃的优势菌株。筛选体系为：50mL无机盐溶液＋10mL硅油。从74瓶富集液中,对降解效果明显的富集液进行多环芳烃降解率的液相色谱定量测定。对蒽的降解率最高为45%;对荧蒽的降解率最高为99%,几乎全部降解,对苯并[a]芘的降解率为27%。筛选到一株能够高效降解蒽、菲、芘、荧蒽的菌株,编号LD29,鉴定结果为矢野口鞘氨醇杆菌LD29（Sphingobium yanoikuyae LD29）。富集液Y12对5种多环芳烃的降解效果同样很明显。     

红树林生态系统多环芳烃的污染研究进展

多环芳烃（PAHs）是一类广泛存在于天然环境中的持久性有机污染物,对生态环境和人类健康造成严重的潜在威胁。文章介绍了红树林生态系统PAHs污染的研究现状;总结了红树林生态系统PAHs的污染分布及其来源,以及PAHs污染胁迫对红树植物生长的影响;评述了红树植物对PAHs的直接吸收、红树林湿地微生物对PAHs的降解等研究;最后,对红树林生态系统PAHs污染的研究趋势进行了分析和展望,提出了今后可能的研究方向,主要包括：（1）综合应用多学科交叉研究典型PAHs在红树林生态系统中的环境行为;（2）结合双光子激光共焦扫描显微技术等原位研究手段,开展红树植物对典型PAHs的吸收、存赋形态、转运等相关研究;（3）结合激光诱导时间分辨荧光光谱测定系统,实现对现场红树林生态系统中PAHs等有机污染物的原位检测。     

多环芳烃生物修复中的表面活性剂

由于其致癌、致突变和致畸性，多环芳烃(PAHs)成为环境中一类重要的有机污染物。生物修复是一种经济和有效的修复污染土壤的方法。由于PAHs低的水溶性、强的吸附性，使其生物可利用性降低，不利于生物修复。添加表面活性剂是一种常见的加强PAHs生物利用性的方法。文章概述了近年来在多环芳烃生物修复中关于表面活性剂的研究进展。     

东莞市夏季大气颗粒物中的多环芳烃及硝基多环芳烃

以东莞市2011年夏季不同区域的大气颗粒物为研究对象,定性定量分析了其中多环芳烃(PAHs)及硝基多环芳烃(NPAHs)的浓度、组成.采用特征比值法分析了PAHs及NPAHs的来源,并通过PEFs毒性评价法评价了颗粒物中多环芳烃及硝基多环芳烃的BaP等效毒性,估算出个体致癌指数.结果表明东莞市颗粒物上16种多环芳烃总含量在12.60—193.95 ng·m-3范围内,6种硝基多环芳烃的总含量在5.88—62.79 ng·m-3,隧道环境中多环芳烃及硝基多环芳烃的浓度最高.除隧道环境中颗粒物的等效毒性及个体致癌指数超标外,东莞市颗粒物上PAHs及NPAHs对人体均不构成严重威胁.     

冶炼企业周边农田土壤的多环芳烃污染及其细菌群落效应

多环芳烃是一类持久性有机污染物,进入土壤后可能产生多方面生态效应。为研究多环芳烃对土壤微生物的影响,选取南京某冶炼企业周边农田样品,在分析污染物含量基础上,采用高通量测序、定量PCR等方法综合评价了土壤细菌多样性和组成以及多环芳烃降解细菌丰度等特征。17个土壤样品中,多环芳烃总量为0.25~31.08 mg·kg-1,并具有随污染源距离增加而降低的空间分布特征。与土壤理化性质如p H相比较,多环芳烃污染对土壤细菌的总体多样性和群落组成影响不显著。进一步分析发现多环芳烃与潜在降解微生物的相对丰度和降解功能基因(芳香环羟基化双加氧酶,PAH-RHDα)拷贝数显著正相关。污染较重样品的克隆、测序分析表明,土壤中PAH-RHDα基因主要属于革兰氏阳性细菌nid A3/fad A1类群,且与分支杆菌相关序列较为接近。这些结果综合评价了冶炼企业周边农田土壤多环芳烃污染对微生物群落的影响,提示土壤污染在多环芳烃潜在降解细菌中的富集作用,将为后续污染土壤生物修复提供重要科学依据。     

高分子量多环芳烃--苯并[a]芘的生物降解研究进展

多环芳烃(PAHs)是一类广泛分布于海洋环境中的含有两个以上苯环的有机化学污染物.苯并[a]芘(BaP)是一种由5个苯环组成的分布广泛、致癌性极强的多环芳烃化合物,人们将其作为多环芳烃的指示物,通过研究其在环境中的产生、迁移、转化、降解及毒理作用来判断多环芳烃的污染情况.BaP已成为国内外环境监测的重要指标之一.本文综述了不同环境中BaP的来源与分布,BaP在环境中的行为,微生物对BaP的代谢途径,以及微生物降解BaP的相关限制因子,并结合作者在这方面研究的部分工作与目前国际研究的热点,提出值得进一步探究的有关问题.图4表3参51     

大气气溶胶中多环芳烃的定量分析

参照美国ＥＰＡ６１０方法，超声抽提气溶胶样品，抽提物经硅胶层析柱分离，用毛细管柱气相色谱与ＧＣ－ＭＳＤ鉴定多环芳烃，使用１６种多环节烃混合标准样品绘制校正曲线，以外标法对ＰＡＨｓ进行了定量分析。     

城市室内环境多环芳烃污染与源的相关性

本实验选择了天津市４类典型室内环境和２处室外对照点，共１９个采样点。现场采样测定了１０种ＰＡＨｓ组成含量。结果显示，室内燃煤和室内吸烟是室内环境中多环芳烃排放的主要污染源。同作为对照的室外大气中多环芳烃组成和含量进行了对比，研究了室内环境不同污染源排放多环芳烃组成和含量的特征性。提出了室内燃煤污染同燃煤型室外大气源排放多环芳烃具有相似组成含量特征，而室内烟草烟雾污染源的多环芳烃组成含量特征则与室外