耐性细菌的分离鉴定及重金属污染修复初步研究

清远市是中国最大的电子废弃物拆解基地之一,小作坊生产模式已经进行了20多年,大量无法回收的电子废料和处理残渣等被倾倒在田地、沟渠和山谷中,致使周边土壤长期受到重金属Cd、Cu、Pb污染。近年来国内外对拆解区周边的土壤重金属污染现状分析、健康风险评价等相关报道较多,但针对电子废弃物复合重金属污染生物修复技术的研究却并不多见。通过富集、驯化、分离,从清远市电子废弃物拆解区污染土壤中得到4种耐性菌株,经菌落形态、扫描电镜分析以及16S rDNA技术鉴定得出,菌株HS-01、JH-02、YB-03、JY-04分别为海水芽孢八叠球菌（Sporosarcina aquimarina）、佐吕间湖生芽孢八叠球菌（Sporosarcina saromensis）、巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）、甲基营养型芽孢杆菌（Bacillus methylotrophicus）。由生长特性实验得到,细菌HS-01与JY-04生长周期相同,在0～8 h为调整期,8～12 h为对数期,12～24 h为稳定期,24～32 h为衰亡期。而细菌JH-02与YB-03生长周期相同,在0～4 h为调整期,4～12 h为对数期,12～24 h为稳定期,24～32 h为衰亡期。细菌HS-01、JH-02、JY-04的最适温度与pH分别为30℃和8,而YB-03则为35℃与7.5。生物吸附实验结果显示,随着重金属离子质量浓度的升高,4种耐受细菌对重金属离子的吸附量也逐渐升高,但吸附量增长率以及吸附率却逐渐降低,这4种细菌对Cd2＋、Cu2＋、Pb2＋最大吸附量分别达到了2.25、2.05、2.28、2.25 mg,8.19、4.95、8.53、11.78 mg和10.84、10.59、7.66、9.02 mg。最大吸附率则分别达到了94.4、99.2、100、93.3%,86.1、90.8、88.6、87.3%和88.9、82.2、81.2、86.7%。其中细菌HS-01、YB-03、JY-04吸附Cd2＋能力较强,而细菌JY-04对Cu2＋以及HS-01、JH-02对Pb2＋吸附能力最强。上述结果显示了4种耐性细菌均具有较好的修复复合重金属污染水体的应用潜力,但对     

细菌表面展示技术及其在环境重金属污染修复中的意义

从细菌表面展示系统构成、载体蛋白的选择和细菌表面展示策略等方面综述了细菌表面展示技术及其发展,分析了它们的优缺点,指出了细菌表面展示技术用于重金属污染修复存在的问题,提出了解决问题的思路和方法。     

根际环境的调节与重金属污染土壤的修复

根际环境的pH和Eh会产生影响土壤中重金属的化学过程。pH的变化影响到重金属的固定和活化，根际的酸化能够活化大多数重金属，使其毒性增强；反之，则固定大多数重金属，减轻其毒性。Eh的变化可改变重金属的价态和存在形态，使其毒性减弱或增强。根分泌物可从多方面影响金属的毒性和有效性，如改变根际环境的pH值和Eh来改变金属的存在形态和活度；与金属络合或者吸附、包埋金属污染物；通过影响根际微生物特征来改变金属的毒性。根际环境中微生物能改变金属离子存在形态，其代谢产物能对金属离子产生沉淀、螯合等作用。土壤脲酶对重金属污染最敏感，可以用于监测土壤重金属污染。调控根际环境，可以有效地调节土壤中重金属污染物的活度、毒性及其转移，对重金属污染土壤起到修复作用。     

农田重金属污染原位钝化修复研究进展

污染土壤重金属原位钝化修复是通过向土壤中施加一些活性钝化修复材料,通过溶解沉淀、离子交换吸附、氧化还原、有机络合等反应来改变重金属在土壤中的赋存状态,降低土壤中重金属的有效浓度、迁移性和生物有效性。这种方法成本较低、操作简单、见效快且适合大面积推广,在重金属污染土壤修复中有着不可替代的作用。尤其对主要由污水灌溉、大气沉降等造成的农田土壤面源污染,一些具有吸附固定土壤中重金属离子特性的天然物质和工业副产品都可运用在实地的钝化修复中,且不同类型的钝化修复剂对重金属污染土壤的钝化修复效果各不相同。采用实验室评价和实地应用评价,一方面可以评估钝化修复材料对污染土壤中重金属离子的固定效率;另一方面可以评估钝化修复材料对土壤理化性状、养分状况和生物活性的影响。对重金属污染土壤原位钝化修复中不同来源的钝化剂进行了分类,目前广泛使用的钝化修复剂主要包括硅钙物质、含磷材料、有机物料、黏土矿物、金属及金属氧化物、生物碳及新型材料等,概述了它们各自对重金属污染土壤的钝化修复效果。从研究方法、评价指标、环境影响因子、钝化机制以及环境风险评价等方面分析了该领域的研究现状以及存在的主要问题,今后应重点关注钝化修复剂对土壤-作物系统的潜在环境风险以及钝化材料修复效果的田间长期稳定性评价。     

螯合剂在重金属污染土壤修复中应用研究进展

螯合剂在重金属污染土壤修复中具有重要的作用.文章结合国内外的研究成果和最新研究进展,从螫合剂对重金属的活化效率及其影响因素、螯合剂在土壤中风险评价、生物可降解性螯合剂S,S-EDDS在化学淋洗修复和植物修复中的应用等几个方面论述了国内外螯合剂的研究现状,总结了在螯合剂应用研究中存在的问题,同时指出必须对螯合剂对重金属在土壤中的存在形态的影响以及螯合剂对矿物元素的作用,螯合剂与污染土壤组分作用的微观机理等进行深入的研究.     

竹类植物修复重金属污染土壤的研究进展

随着我国经济的快速发展,土壤重金属污染问题也愈加严重.植物修复技术对环境扰动小,修复成本低,是目前土壤修复领域的研究热点之一.竹类植物对重金属有良好的耐受能力和富集能力,且具有生物量大、栽培简单和经济效益高等特点,在修复重金属污染土壤方面有很高的应用潜力和开发价值.结合竹类植物修复重金属污染土壤的研究现状,系统阐述了竹...     

土壤重金属污染生物修复的研究进展

土壤重金属污染的生物修复是污染整治的重要手段之一,是目前世界范围内的研究热点。亦是目前仅见的土壤污染治理的环境友好技术,主要评述了重金属污染土壤的植物修复的原理、类型与技术植物修复的优点,微生物修复等进展情况。并对今珀的研究重点进行了简要的讨论。     

农田土壤重金属污染状况及修复技术研究

重金属污染因具有毒性、易通过食物链在植物,动物和人体内累积,对生态环境和人体健康构成严重威胁。随着工业快速发展、农药及化肥的广泛使用,农田土壤重金属污染越来越严重,研究农田土壤重金属污染现状及修复技术对农产品安全具有重要意义。综合国内外农田土壤重金属污染状况,农田土壤重金属污染主要来源于固体废弃物堆放及处置、工业废物大气沉降、污水农灌和农用物质的不合理施用。该文综述了国内外有关农田重金属污染土壤修复技术（物理修复、化学修复、生物修复、农业生态和联合修复）的研究进展,并针对各种修复方法,阐述了其原理、修复条件、应用实例及其优缺点,重点论述了植物修复的机理和应用,提出了草本与木本联合修复可有效提高农田土壤重金属复合污染的修复效率,为农田土壤土壤重金属复合污染修复提出了新的途径。最后在对已有研究分析的基础上,提出了联合修复技术（如生物联合技术、物理化学联合技术和物理化学-生物联合技术）可以在一定程度上克服使用单一修复手段存在的缺点,可提高复合污染的修复效率、降低修复成本,未来应深入探索联合修复技术间的相互作用机理,以期为农田土壤重金属综合治理与污染修复提供科学依据。     

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。     

表面展示技术在污染环境生物修复中的应用

革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌和酵母中已建立多个表面展示短肽和蛋白质的系统.在微生物细胞表面展示外源蛋白对污染环境的生物修复有着重要的意义.展示金属结合蛋白(肽)的微生物可用于污染土壤和工业废水的净化,展示有机磷水解酶的微生物将用于有机磷污染物的脱毒.微生物表面展示技术将成为污染环境生物修复的有效策略.这一技术的研究还是一个新领域,要使其得到应用还有许多问题需要解决. 参38     

原油污染土壤的生物法修复效果研究

对原油污染土壤进行生物法修复试验,结果表明,当土壤中含油量分别为5%,10%,20%和45%时,生物降解20d后石油去除率分别达到44.8%,49.9%,47.2%和49.6%;55d后去除率分别达到80.9%,83.6%,87.8%和87.1%;150d后,石油去除率分别达到91.7%,92.6%,91.3%和90.6%.从GC和GC-MS分析结果看,土壤经修复处理后,各种油成分都出现了明显的降解,其中C28以上的分子链基本消失;从脱氢酶分析结果看,微生物活性起初有所上升,后来随着含油量的降低而下降.     

公路重金属污染的形态特征及其解吸、吸持能力探讨

以宁-杭公路南京段为例,对公路环境土壤介质中重金属污染叠加的研究表明,研究区已形成污染的元素为Pb,Co和Cr,污染晕带沿公路延伸方向展布,自公路起向其两侧强度逐渐减弱,扩散范围为140—150m,污染重金属元素有效态占其总含量的3.4—60.6％,主要以交换态和Fe-Mn氧化物态存在。土壤对研究区重金属元素的吸持能力:Pb>Co>Cu>Mn>V>Ni,Cr;重金属在土壤中的解吸能力:V>Co>Pb,污染叠加重金属来源主要为公路机动车辆燃料和轮胎中和所含微量重金属成份。     

石油污染土壤及地下水的生物修复进展[综述]

所谓石油污染土壤的生物修复［２］（Ｂｉｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ）,是指利用微生物及其他生物,将存在于土壤、地下水和海洋中的有毒有害的石油污染物现场降解成二氧化碳和水或转化成为无害物质的工程技术系统．它是传统的生物处理方法的延伸,其创新之处在于它治理的对象是较大面积的污染．由于现场环境的复杂性,因而产生了许多不同于治理点污染的概念和技术措施．与物理、化学土壤修复技术相比,生物修复技术具有多种优点［１,２］．ＫｕｒｏｄａＤａｎｎａＲ［３］曾以美国应用实例对生物修复技的特点进行过详细的归纳与总结：既可…     

贵、重金属的生物吸附

采矿业和工业废水中常含有大量的重金属离子 ,严重污染环境 ,危害人类健康 .因此 ,治理重金属污染的技术受到极大重视 .贵金属是指钌 (Ｒｕ)、铑 (Ｒｈ)、钯 (Ｐｄ)、银 (Ａｇ)、锇 (Ｏｓ)、铱(Ｉｒ)、铂 (Ｐｔ)、金 (Ａｕ)等 8种金属 ,由于其特殊性能 ,广泛应用于航天航空、电子和石油化工等工业 .随着工业的发展 ,贵金属的应用愈加广泛 ,但贵金属资源稀少 ,冶炼困难 .因此 ,从含贵金属的废料、废液和废水等“二次资源”中回收贵金属具有重要的经济和社会意义 .从废液、废水中去除重金属或回收贵金属 ,传统的方法有化学沉淀法、电解法、离…     

洋涌河、茅洲河和东宝河沉积物中重金属的污染及评价

根据重金属环境化学行为的特点,应用沉积学原理,对深圳三条河流沉积物中的重金属进行了研究,采用Lars Hakanson指数法对重金属的潜在生态危害进行了评价,研究结果表明,即使按当地最高背景值为参比值计算,三条河流都受到重金属的严重污染,多数河段属于强的生态危害,少数河段属于中等生态危害。     

古廖涌黑臭水体生物修复及维护试验

利用生物氧化塘、底泥生物氧化、水体生物修复和河道生态恢复等技术，对广州市古廖涌黑臭水体进行治理．结果表明，在进水流量5000～8000m^3／d的高负荷工业废水和生活污水冲量下，通过生物治理，消除了水体黑臭现象，从上游到下游，水色由暗黄逐步转为黄、黄绿；在上游不断流入污水情况下，CODcr除去率达50％以上，NH3-N除去率为70％，H2S除去率达80％以上．从2003年8月到2004年3月，河道生物多样性逐步增加，先后出现枝角类、桡足类动物和鱼类．表明对于暂时无法截污的城郊河道，可以利用废弃的鱼塘、空地等对污水进行预处理，再通过上述措施和技术进行生物治理，可取得良好治理效果．本研究为城市黑臭河道，特别是暂时无法截污的城郊河道的治理和养护提供了一套切实可行的方法．图3参18     

植物重金属伤害及其抗性机理

讨论了二个问题：（1）重金属对植物伤害效应及伤害机理。其中包括重金属对植物细胞质膜透性,水分代谢、光合作用、呼吸作用、碳水化合物代谢、氮素代谢、核酸代谢、植物激素等生理生化过程,生境以及矿质营养的伤害效应,在伤害机理中讨论了植物体内原有的离子平衡系统,大分子物质活性和自由基与伤害的关系。（2）植物对重金属抗性及抗性机理。其中包括植物对重金属的抗性概念,例证,分类,抗性机理包括植物限制重金属离子吸收,重金属与体外分泌物结合,重金属的排除,根系富集,与细胞壁结合,在液泡中积累,形成类－金属硫蛋白或植物络合素,加强抗氧化系统等与植物抗性的关系,参85     

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     

重金属和多环芳烃复合污染对土壤酶活性的影响及定量表征

以土壤脲酶和脱氢酶为探针物质，室内培养条件下较为系统地研究了重金属（Cd、Zn、Pb）和多环芳烃（菲、荧蒽、苯并a芘）复合污染对土壤酶活性的影响及其定量表征、结果表明，复合投加上述污染物能使土壤酶活性受到不同程度的抑制，其中，脱氢酶最为敏感，其活性是表征重金属和多环芳烃复合污染的一项重要的参考指标．对复合污染模型的建立与分析表明，土壤环境中，重金属和多环芳烃复合污染的类型和强度与污染物的浓度和复合污染时间密切相关．影响土壤脲酶活性的主要因子依次为：Cd〉Zn与苯并a芘的交互作用〉Zn〉Pb〉Zn和菲的交互作用，影响土壤脱氢酶活性的主要因子依次为：Cd和Zn的交互作用〉Cd〉Zn〉苯并a芘〉Cd和菲的交互作用，其中，Zn和苯并a芘相互作用对脲酶活性以及Cd和Zn交互作用对脱氢酶活性的影响均表现为拮抗作用，Zn和菲，Cd和菲之间的交互作用，无论是对脲酶还是脱氢酶均表现为协同作用，图1表3参18