多环芳香化合物生物降解及遗传学研究进展

多环芳香化合物广泛分布于水体、土壤和大气中,对人类的健康造成了严重的危害。利用生物技术对这类有机物进行降解是行之有效的新途径。文章综述了多环芳香化合物的降解菌株、降解途径及初始羟化双加氧酶的最新研究进展。     

对氨基苯磺酸生物降解动力学及降解机制研究

对菌株Pannonibactersp.W1在好氧条件下降解对氨基苯磺酸的动力学进行了研究,发现4-ABS初始浓度为中低浓度(50～1 000 mg/L)时, 14 h内几乎可以完全降解,符合一级降解动力学特征;初始浓度为高浓度(1 200～2 500 mg/L)时,32 h内4-ABS的降解率可达90%以上,且在降解初期符合零级降解动力学特征,而降解后期符合一级降解动力学特征.利用Haldane抑制模型能够很好地拟合不同4-ABS初始浓度下测得的比降解速率,得到模型参数分别为：最大比降解速率μmax=227.977 mg/(g·h),饱和常数K_s=84.306 mg/L,抑制常数Ki=1270.675 mg/L.通过4-ABS降解过程中的紫外扫描和HPLC检测分析,以及菌株W1对不同苯系物的降解能力,说明4-ABS降解过程中几乎没有芳香类中间产物的积累,并初步推测了菌株W1降解4-ABS的代谢途径.     

氯代芳香化合物的生物降解机理探讨

对生物降解氯代芳香化合物的研究现状及其应用前景进行综述,分析了氯代芳香化合物的结构与其生物降解性的关系,降解机理包括氧化脱氯机理、还原脱氯机理及共代谢作用机理。     

杂环化合物好氧生物降解性能的研究

对一类典型的难降解有机物—杂环化合物的好氧生物降解性能进行了较为系统的研究。研究结果表明,受试物大部分在单一基质条件下不能作为唯一碳源,有的甚至对微生物有严重地抑制作用,但与苯酚共基质后其好氧降解性能均有改善,共代谢作用在它们的降解过程中起着重要的作用。吡咯、咪唑、呋喃为可降解有机物,吡啶为难降解有机物。吡啶不能作为微生物生长的碳源,即使有易降解有机物作为碳源,其生物降解性能改善不大。     

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     

群体感应调控有机污染物生物降解研究进展

有机污染物的生物降解效果受微生物活性影响,群体感应是微生物控制其生理活性的重要机制。在有机污染物生物降解过程中,群体感应对关键降解酶的合成、生物膜的形成以及菌群结构的调控等产生影响。直接投加群体感应信号分子或能产生信号分子的菌剂可促进群体感应调控,提高污染物降解率,但pH、温度、群体感应淬灭菌、纳米颗粒物等环境因素可影响群体感应的活性。当前,群体感应调控有机污染物生物降解的研究尚处于起步阶段。综述了相关研究进展,介绍了群体感应对有机污染物生物降解的影响机理,归纳了强化群体感应调控的方式和影响群体感应活性的主要环境因素,并对其应用前景进行了展望。

     

典型水环境微生物源异嗅物研究进展

致嗅微生物主要包括放线菌、藻类和黏细菌等,广泛存在于水源水库、湖泊、溪流和海洋等典型水生态系统中,代谢产生的异嗅化合物痕量即可造成严重的异嗅味,威胁供水安全.目前,大量研究集中在异嗅化合物的有效控制上,投入使用的有物理和化学等方法,但存在问题,有待改进与完善,微生物法对环境友好,因此具有广阔的应用前景.本文从异嗅化合物的种类、生物源、检测方法、控制措施、影响因素及产嗅机制等方面的研究进行综述,并进行展望,讨论今后研究热点,旨在推进异嗅化合物的相关研究,保障城镇供水安全.     

不同菌源的微生物对邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)生物降解性的比较

为有效地解决邻苯二甲酸酯类化合物的环境污染问题．从处理石化厂废水的活性污泥中分离出１ 株邻苯二甲酸酯降解菌 Ｆ Ｓ１ 和处理焦化厂废水的活性污泥中分离出２ 株邻苯二甲酸酯降解菌 Ｆ Ｓ２ 、 Ｆ Ｓ３ ．研究了邻苯二甲酸酯降解菌 Ｆ Ｓ１ 、 Ｆ Ｓ２ 、 Ｆ Ｓ３ 对邻苯二甲酸二异丁酯的最适降解条件，并比较其降解特性．邻苯二甲酸酯降解菌 Ｆ Ｓ１ 、 Ｆ Ｓ２ 、 Ｆ Ｓ３ 最适酸度分别为ｐ Ｈ６ ．５ ～８ ．０ 、７ ．０ ～８ ．０ 和７ ．０（８ ．０ ；温度为２０ ～３５ ℃、１５ ～３５ ℃和１５ ～３５ ℃．邻苯二甲酸酯降解菌 Ｆ Ｓ１ 、 Ｆ Ｓ２ 、 Ｆ Ｓ３ 对邻苯二甲酸二异丁酯的降解反应符合一级动力学特征，其半寿期： Ｆ Ｓ１ ＜ Ｆ Ｓ２ ＜ Ｆ Ｓ３ ．邻苯二甲酸酯降解菌 Ｆ Ｓ１ 是一株高效的邻苯二甲酸二异丁酯降解菌．     

1株铜绿假单胞菌对芘的降解特性及代谢途径

多环芳烃（PAHs）因其具有"三致"作用对生态系统产生潜在威胁.微生物降解是多环芳烃降解的主要途径之一,筛选出能高效降解多环芳烃的菌株是微生物修复技术的关键.本文采用富集培养的方法从多环芳烃污染的污泥中分离到1株以芘为唯一碳源的菌株LX2,经形态观察、生理生化和16S rDNA鉴定,LX2属于铜绿假单胞菌（Pseudomonas sp.LX2）.菌株在含芘浓度为50 mg·L^-1的无机盐液体培养基中培养21 d对芘的降解效率达32.1%.经GC-MS分析发现,Pseudomonas sp.LX2降解芘的中间代谢产物主要有4,5-二氢芘、2''-羟基苯丙酮、苯酚、原儿茶酚.基于鉴定的代谢产物得出芘通过"萘"和"邻苯二甲酸"两种不同的途径被铜绿假单胞菌（Pseudomonas sp.LX2）降解.     

水产养殖与有毒有害污染物残留及其环境影响

文章介绍传统养殖模式虽然有着良好的环境效益,但养殖产量比较低下,不能满足市场需求;现有水产养殖模式养殖结构简单,过度依赖化学农用品的调控,饲料添加剂、生长促进剂、杀虫剂、抗生素等各种化学品的频繁而广泛使用,极大地阻碍了水产养殖业的可持续发展,要降低水产养殖对环境的负面影响,减少水产品中有毒有害物质的污染,必须调整现有的养殖模式,吸收传统水产养殖业中多元化、多层次特点和现代养殖模式中的集约化、规模化特点,摈弃高消耗、高污染的发展模式,合理使用农用化学品,控制养殖水体的污染,发展绿色水产品生产,走可持续发展的道路,这是未来水产养殖业发展的必然方向。     

环境雌激素及其降解途径

结合近期国内外以及作者对环境雌激素降解的研究,指出环境雌激素可以通过多种途径迁移、降解,环境雌激素主要降解途径为生物降解和光解;一般情况下多数不易降解,易富集,研究其降解具有重要的意义。     

一株Diaphorobacter属细菌对苯酚的降解特性和代谢途径

Diaphorobacter sp.ZW12菌株具有较高的苯酚耐受性和降解能力,通过摇瓶培养在以苯酚为唯一碳源的基本培养基中考察该菌株对苯酚的耐受性和苯酚降解特性。结果表明,该菌株能在苯酚浓度为4.0g/L的培养基中生长,完全降解苯酚的最高浓度可达3.0g/L。其最适生长pH、生长温度和代谢温度分别是pH7.0、33℃和30℃。利用苯酚羟化酶基因(Lph)、邻苯二酚-1,2-加氧酶基因(C12O)和邻苯二酚-2,3-加氧酶基因(C23O)特异性引物对ZW12总DNA进行PCR扩增,结果Lph基因和C23O基因PCR扩增阳性、C12O基因扩增呈阴性,表明ZW12对苯酚的代谢是通过C23O途径进行的。     

假单胞菌N7的萘降解特性及其降解途径研究

应用HPLC和UV分析技术,以萘为代表性多环芳烃污染物,研究了假单胞菌N7对水中萘的降解特性.结果表明,营养盐、微量元素的添加可使萘的降解率提高23.65%;溶解氧高于4.3 mg/L时萘降解率达95.66%并趋于稳定;随萘浓度增加降解率逐渐下降;在中性和弱碱性环境下,降解效果较好,萘降解率均在82.88%以上.在30℃、转速为165 r/min的摇床中处理pH7.5、萘浓度为100 mg/L的水样72 h,其最大降解率为95.66%.通过检测菌株N7处理含不同底物水样时其吸光度、pH和底物的变化情况,证实菌株N7亦能降解甲苯、二甲苯、苯酚、2,4-二硝基苯酚、苯甲酸、1-萘酚和水杨酸,并以其为唯一的碳源和能源生长繁殖,表明该菌株能适应环境中芳烃类物质种类的变化,具有很好的降解多样性.经UV-Vis和GC-MS分析各降解阶段的中间产物,初步确定了该菌对萘的降解途径:一条是邻苯二甲酸途径;另一条是水杨酸途径,萘先被氧化为1,2-二羟基萘,再开环生成水杨酸、邻苯二酚和2-羟基粘康酸半醛,最终进入三羧酸循环(TCA).     

西安市景观湖泊水体细菌群落结构分析与代谢功能预测

湖泊水体中细菌群落多样性及其代谢功能研究对城市景观湖泊水环境健康发展有着重要意义.以汉城湖、南湖、兴庆湖和桃花潭为研究区域,使用Illumina Nova高通量测序技术研究4个不同类型湖泊中群落组成和结构,使用冗余分析方法分析细菌群落与环境因子的相关性,采用Tax4Fun预测细菌群落的代谢功能.结果表明,不同湖泊水体细菌群落多样性各不相同,其中桃花潭α多样性最高,兴庆湖最低,同一湖泊水体的细菌群落结构有聚集趋势;4个湖泊水体的细菌优势门类相似,主要是变形菌门、拟杆菌门和放线菌门,不同之处仅在于细菌的比例;4个湖泊水体属水平细菌群落分布有较大差异;水体理化性质与细菌群落存在显著相关性,其中最关键因子为氮磷营养盐(P<0.05); Tax4Fun功能预测表明,4个湖泊水体细菌群落代谢功能相似,氨基酸代谢和碳水化合物代谢相对丰度最高,此外,其潜在的耐药性细菌污染较大以及致人类患传染性疾病可能性较大.研究结果有助于了解西安市城市湖泊水环境细菌现状,为城市湖泊治理及可持续发展提供理论依据.     

不同曝气方式对人工湿地细菌多样性、代谢活性及功能的影响

细菌在人工湿地去除污染物过程中起着非常关键的作用.基于DNA和RNA高通量测序技术探讨了不同曝气强化方式影响下的人工湿地单元内细菌多样性、代谢活性和功能.结果发现:①养殖废水和人工湿地处理组共检测到细菌4 042个操作分类单元(OTUs),其中α-变形菌、γ-变形菌和拟杆菌为多样性最高的类群,且人工湿地曝气强化方式会在...     

温州市电镀行业整治及思考

从2003年至2006年,温州市以"打非、整治、严管、入园"为核心开展电镀整治,从而摘掉了省级环境保护重点"监管区"的帽子.电镀业整治是一项艰巨的长期工作,要从四方面加强管理.一是在全市范围建立长效管理机制,巩固和深化电镀业整治取得的成果,有效遏止非法电镀死灰复燃,确保合法电镀稳定达标排放.二是建设电镀园区,集中生产,统一治污.三是建立容量的总量控制,实施排污指标商品化.四是推行环保设施市场化运营,实现稳定达标排放.     

饮用水砂滤池中微生物对微量污染物的降解潜力与途径

砂滤池已广泛应用于饮用水处理中,已有研究证明砂滤池能有效降解部分微量污染物,但对其降解途径和降解微生物缺乏深入探讨.据此,本研究首先采集2个实际饮用水厂滤池中的石英砂和锰砂滤料,通过宏基因组分析了滤料对阿替洛尔、阿特拉津、磺胺嘧啶和卡马西平的降解基因和相关降解微生物.结果表明,锰砂滤池生丝微菌科和石英砂滤池中的假单胞菌属具有将阿特拉津转化为羟基阿特拉津的潜力;砂滤池含多种分泌阿替洛尔酰胺水解酶的微生物,具有将阿替洛尔转换为阿替洛尔酸的能力;在滤池中广泛存在单、双加氧酶和细胞色素P450,能将阿特拉津、磺胺嘧啶和卡马西平氧化.进一步通过培养实验验证了滤料对这4种微量污染物的降解途径.本研究最后对其它9个实际水厂砂滤池滤料的宏基因组分析发现所有砂滤池都含有丰富的酰胺水解酶、加氧酶和细胞色素P450,说明饮用水砂滤池都具有降解多种微量污染物的潜力.