生物技术在持久性污染物生物修复中的研究进展

生物技术是21世纪的主导技术,其在环境工程中的应用日趋重要。生物修复是解决持久性污染物(POPs)最具潜力的手段。文章概述了近几年研究者通过生物技术构建POPs降解工程菌及固定化降解酶在持久性污染物生物修复的应用研究;总结了经生物技术改造的工程菌和固定化酶未能进入实际应用的障碍所在;针对持久性污染物生物修复,提出了一些进一步完善工程菌和固定化酶的见解。     

金属硫蛋白基因工程菌对Cd的去除研究

研究了金属硫蛋白基因工程菌对温度的耐受性,以及在一定温度条件下对Cd的去除率。通过10～50℃温度范围内的静态实验,表明枣金属硫蛋白基因工程菌的温度耐受范围为10～50℃,在工程菌的OD值能维持在2左右时,表明金属硫蛋白基因工程菌的最佳温度范围为25～45℃。通过陶瓷和活性炭两种填料的动态实验,考察了在不同温度条件下基因工程菌对Cd的富集情况,表明在陶瓷填料中基因工程菌下对Cd的去除率达到98.5%。     

土壤中多环芳烃化合物的生物降解及监测

在实验室模拟条件下,研究芳香化合物菲污染土壤中的生物降解作用。结果表明,转基因工程菌对土壤中菲的生物降解有很好促进效果,在30d内约有50%的菲被降解。同时利用分子生物学技术对污染环境中转基因工程菌进行了追踪监测,发现添加菌的数量随时间的推移逐渐减少。     

工程菌降解废弃油基钻井液沉积物中TPH

针对微生物降解废弃油基钻井液沉积物现场应用研究的不足,选择SW-A、SW-B两组混合工程菌为处理材料,以西南油气田的川西泥浆中转站的废弃油基钻井液沉积物为处理对象,并以降解量为处理效果的依据。两组混合工程菌在湿度约为30%、pH为6～8条件下,初步研究了氮、磷营养物质及温度对降解效果的影响。结果表明:添加0.1 g/kg的NH_4NO_3固体粉末与0.1 g/kg的KH_2PO_4作为氮、磷营养物质对降解效果具有明显的促进作用,温暖环境(24～31℃)更适合工程菌降解沉积物中TPH。相同条件下,SW-A组比SW-B组降解固相废弃油基钻井液沉积物中的TPH能力更强。综合降解曲线分析得到,SW-A混合工程菌在温暖环境(24～31℃)中在添加氮、磷营养物质的情况下降解效果最为理想。     

废物处理与综合利用 石油、天然气工业废物处理与综合利用

X741.03200701919复合工程菌B350处理采油废水的反应动力学特征/赵昕…(北京大学环境工程系)∥中国给水排水/中国市政工程华北设计研究院.-2006,22(17).-70~73环图TU-20在对某油田采油废水水质进行监测的基础上,开展了利用复合工程菌B350降解采油废水中有机物的试验研究,并与活     

猴金属硫蛋白α域(MT-α cDNA)突变体的构建、表达及工程菌对重金属的吸附

采用PCR技术和同尾酶手段,构建了猴金属硫蛋白(mMT)α域的串连体,并构建了表达MT α串连体的工程菌,获得了表达二聚串连体(MTα2)、三聚串连体(MTα3)、五聚串连体(MTα5)的工程菌.结果表明,工程菌在0.1 mmol·L-1IPTG诱导3h后表达量最高.Cd2 浓度为0.5mmol·L-1时,对照菌pGEX-2T/BL21生长受到严重胁迫,工程菌表现出较强的抗性,MTαn/BL21(n=2、3、5)生长几乎不受到胁迫;Cd2 浓度为1.0 mmol·L-1时,MTα5/BL21表现出较强的耐受能力.Cd2 浓度为0.5 mmol·L-1时,工程菌对镉的富集能力明显高于对照,其中富集能力最强的是MTα3/BL21(76%).与对照pGEX-2T/BL21相比,MT/BL21对锌吸附能力显著提高.而转化有MTα串连体基因的工程菌对锌的吸附能力没有提高,说明工程菌对Cd2 的吸附特异性增强.结构预测显示,MTα、MTα2、MTα,的二级结构中α螺旋依次增加,推测突变蛋白的疏水性增强,三维结构稳定.MTα4、MTα5二级结构中,α螺旋数目减少,尤其是MTa5,其a螺旋几乎完全遭到破坏,疏水性大为降低.对基因工程菌吸附镉的实验表明,MTα3/BL21对镉具有较高的特异性和富集容量.     

工程菌-植物联合修复废弃油基钻井液沉积物的实验

针对生物法修复废弃油基钻井液沉积物中TPH(total petroleum hydrocarbon)和重金属镉等有害物质,以西南石油局油田工程服务公司川东泥浆站的废弃油基钻井液沉积物为处理对象,将废弃油基钻井液沉积物和清洁土壤按1∶1的比例均匀混合,选择3种工程菌和2种植物为修复材料,并以降解率为处理效果的依据,在农田进行种植实验,初步研究了6种条件下白皮松、东南景天对TPH和重金属镉的处理效果。结果表明:在实验土壤中种植白皮松在添加SQ-3工程菌的条件下对实验土壤中TPH有良好的降解效果,降解率达到36. 93%;种植东南景天在添加SQ-3工程菌的条件下对实验土壤中重金属镉有良好的去除效果,去除率为21. 21%,且此时对TPH的降解率为26. 30%。     

工程菌处理高纯二甲醚生产废水的研究

工程菌LEY7是以假单胞菌D3 菌株 (Pseudomonassp.D3 )为受体 ,以缓慢牙孢杆菌 3RM2 菌株 (Bacilluslentus 3RM2 ) ,假单胞菌W1 (Pseudomonassp .W1 )和W2 (Pseudomonassp .W2 )为供体 ,用多基因转化原生质球构建而成。工程菌LEY7能同时降解 4种化合物。用工程菌LEY7处理化工废水 ,工艺采用二级氧化。处理效果 :进水COD =10 0 0mg/L ,处理后出水COD在 10 0mg/L以下。COD去除率达到 90 %以上。     

哈尔滨工业大学利用生物技术处理含油废水 高效价廉

哈尔滨工业大学开展的人工固化工程菌处理含油废水研究项目 ,通过黑龙江省科技厅的专家鉴定。含油废水主要来自于石化行业的采油、炼油环节。目前处理含油废水普遍使用老三级‘除油工艺 ,即隔油、一级气浮和二级气浮、生化处理。人工固化工程菌除油装置可用于替代二级气浮装置。‘老三级’中的隔油阶段只能除去水中的重油 ,而不沉淀、不上浮的乳化油和溶解油则无法去除 ,这时需要进行二次气浮处理 ,而二级气浮工艺复杂 ,投资运行费用高 ,管理不便。人工固化工程菌除油装置则是将应用在工程领域的细菌人工投加到含油废水中 ,经过水循环 ,工程…     

难降解芳香烃生物降解及基因工程菌研究进展

芳香族有机化合物是化工产品的主要原料,由于其难降解性,已成为工业废水的主要成分,用常规的废水处理方法难以彻底去除,为此,生物降解法已成为必要。本文综述了典型芳香烃的降解菌株、降解机理及基因工程菌等研究进展。     

基因工程技术在降解农药中的应用

综述基因工程技术:基因重组、原生质体融合、利用外源基因、降解酶和固相反应器等在降解农药中的研究进展,提出几种高效基因工程降解菌的构建策略和构建手段。     

焦化废水中苯酚降解菌筛选及其降解性能

焦化废水中苯酚类及其衍生物的降解率高低是焦化废水COD是否达标排放的关键.采用不同培养基和菌种驯化方法,从焦化废水厂活性污泥中分离筛选获得4株苯酚降解菌,经生理生化和16S rDNA分子鉴定,A1为球杆菌属Sphaerobacter,C1为鲍曼不动杆菌Acinetobacter baumannii;D2为睾丸酮丛毛单胞菌Comamonas testosterone;D3为Novosphingobiumnaphthalenivorans.4株降酚菌均具有较高的苯酚耐受力和降解效率,是生物法处理酚类污染废水优质的种质资源.菌株D2不仅对苯酚具较高耐受力达到2 000 mg.L-1、且在48 h内可将初始浓度为1 000 mg.L-1的苯酚完全降解.环境因子考察研究表明,pH为7.5～8.5,温度为30～40℃范围内,转速为150 r.min-1,是菌株D2的最优降解条件,本研究结果为构建高效处理焦化废水基因工程菌提供了微生物基础.     

海洋工程建设对连云港近海环境因子和浮游植物的影响

为了明确海洋工程建设对连云港近海环境因子和浮游植物的影响,于2009年5月（海洋工程建设前）和2016年同期（海洋工程建成后）前后两次对连云港近海叶绿素a（Chl a）含量、浮游植物群落结构和环境因子的空间分布特征进行了综合调查.结果显示,海洋工程建成后,调查海域水环境发生明显变化,近岸海域出现一个明显的高温区,与离岸海域温差达3℃;营养盐浓度明显降低,尤其是可溶性硅（DSi）,平均浓度降低了70%.Chl a浓度和浮游植物生物量显著升高,群落结构变化明显,由硅藻占优势转变为硅、甲藻共同占优势.海洋工程建设前优势度较高的星脐圆筛藻（Coscinodiscus asteromphalus）和夜光藻（Noctiluca scientillans）占比明显降低,中肋骨条藻（Skeletonema costatum）优势度明显升高.冗余分析（RDA）分析显示,海洋工程建设前化学需氧量（COD）、可溶性无机氮（DIN）和盐度（负相关）是影响浮游植物群落结构的主要因素;海洋工程建设后温度的影响明显升高;温度、BOD₅和DO的增加可能是促使春季浮游植物增加的主要因素.     

一株处理含对苯二甲酸废水的工程菌的构建

采用染色体ＤＮＡ转化原生质球的方法，构建一株处理含ＰＴＡ废水的工程菌ＬＥＹ３。ＬＥＹ３能同时降解６种化合物：ＰＴＡ，萘，苯甲酸，十六烷，乙二醇，甲醇。用ＬＥＹ３对含ＰＴＡ生产废水作降解试验，ＣＯＤ的去除率在６６％￣９１％之间。     

青藏铁路建设中生态环境保护措施

“生态脆弱”是青藏铁路建设面临的主要难题之一,青藏铁路沿线生态环境具有特殊性、敏感性、脆弱性和区域差异性等特征,因此,在青藏铁路的设计和建设中采取了多种有效的工程措施对生态环境进行保护,监测结果表明青藏铁路建设环境保护在中国重点工程建设项目中处于领先水平。     

投菌法在水体富营养化防治的应用

将美国的基因工程菌应用于某池塘静态富营养化水体中，对水体中的营养性指标进行了测定及分析，并对水体中生物变化情况进行观察，通过对各项监测指标的浓度变化曲线分析可以得知：在微生物处理下，水体的营养物质浓度不断下降，水体的浊度下降，透明度升高，得到了实验水水质明显的改善。于是提出利用高效微生物（主要是细菌）进行生物修复是解决水体富营养化的可行途径。     

市政管网施工中的环境影响及控制

随着国家基本建设规模的不断扩大,要求“绿色施工”的呼声越来越高,尤其是利用国际金融机构贷款的工程项目施工过程中的环境影响迭标已成为强制要求。本文即详细介绍利用世界银行贷款的污水管网工程如何进行施工期环境管理工作。     

荧光素酶基因(Lux)在环境监测中的应用和研究

通过基因工程技术从发光细菌中无性繁殖荧光素酶基因(Lux),并转移到对污染物有特别敏感性的受体菌中表达,或组入对特定细菌种群有专一感染性的噬菌体基因组中,构建成基因工程菌或工程噬菌体用于环境监测,将能极大地提高监测的效率和灵敏性。该技术自80年代创立至今,已成功地用于多种污染物或细菌的监测,显示了较传统发光细菌监测法的明显优势,迅速成为污染生物监测研究的一个热点。本文综述了近年有关荧光素酶基因(Lux)的分子生物学特性及其监测应用的最新研究进展和尚存的问题。