环境重金属污染的细菌修复与检测

日益严重的环境重金属污染引起政府和科技工作者的广泛关注,以细菌为研究对象的生物修复与检测技术已成为环境科学领域中一大研究热点.细菌可通过对重金属的吸附富集、氧化还原、成矿沉淀、淋滤、协同植物吸收等作用修复环境重金属污染.在重金属污染环境中,细菌为响应重金属的胁迫而产生的种群结构、生物量和生理代谢活性的变化信息可用于重金属生物有效性的检测.本文从细菌对重金属的耐性、环境重金属污染的细菌修复和检测等方面综述该领域近10年的研究进展,并就目前存在的问题提出今后亟待开展的研究.参86     

土壤污染生物修复的影响因素

从污染物特征、微生物的降解能力和环境因子三个方面对土壤污染生物修复技术中的主要影响因素进行了综合评述,重点分析了修复过程中涉及的物理、化学及生物作用机理,并介绍了消除影响的对策和目前的研究进展。     

Microbial growth and transport in porous media under denitrification conditions: experiments and simulations

Soil column experiments were conducted to study bacterial growth and transport in porous media under denitrifying conditions. The study used a denitrifying microbial consortium isolated from aquifer sediments sampled at the U.S. Department of Energy's Hanford site. One-dimensional, packed-column transport studies were conducted under two substrate loading conditions. A detailed numerical model was developed to predict the measured effluent cell and substrate concentration profiles. First-order attachment and detachment models described the interphase exchange processes between suspended and attached biomass. Insignificantly different detachment coefficient values of 0.32 and 0.43 day⁻¹, respectively, were estimated for the high and low nitrate loading conditions (48 and 5 mg l⁻¹ NO₃, respectively). Comparison of these values with those calculated from published data for aerobically growing organisms shows that the denitrifying consortium had lower detachment rate coefficients. This suggests that, similar to detachment rates in reactor-grown biofilms, detachment in porous media may increase with microbial growth rate. However, available literature data are not sufficient to confirm a specific analytical model for predicting this growth dependence.     

多环芳烃污染土壤生物修复的强化方法

生物降解是去除环境中多环芳烃(PAHs)的重要途径,通过采取一些强化措施,如使用表面活性剂,添加营养物质和提供共代谢底物等,可显著提高PAHs降解速度和程度,为生物修复技术的成功应用提供前提。在分析中,对近年来国内外在PAHs污染土壤生物修复强化方面的研究进展进行了综述。     

BTEX在乙醇汽油和传统汽油污染地下水中的衰减行为对比

地下燃油储藏罐泄漏造成苯、甲苯、乙苯和二甲苯（BTEX）影响生态环境和公众健康的问题一直备受关注,随着乙醇汽油的推广使用,乙醇对BTEX修复策略的影响成为需要重视的新问题.为揭示乙醇汽油污染地下水中BTEX的衰减行为,本文通过室内两个独立砂槽投注实验和近3年的监测,对比了乙醇汽油和传统汽油中BTEX自然衰减和基于硫酸盐-硝酸盐补充的增强生物修复行为.结果表明,传统汽油BTEX自然衰减较快,乙醇汽油BTEX自然衰减较慢,一级衰减速率常数分别为0.0055~0.0329 d^-1和0.0045~0.0124 d^-1;苯衰减最快,其次为甲苯.补充硫酸盐和硝酸盐能促进生物修复,单独补充硫酸盐时其利用率为89.7%~92.9%,同时补充硝酸盐时硫酸盐利用被抑制,硝酸盐利用率为79.9%~87.2%.水位波动会促进BTEX溶解和迁移,增大质量通量.乙醇汽油不仅能消耗更多电子受体,使得BTEX衰减被抑制,而且可能会扩大水位波动引起的增溶效应.     

百菌清污染土壤生物修复研究进展

针对百菌清具有在土壤中药效稳定、不易分解、代谢周期长、长期大量施加导致土壤严重污染等特点和问题,简要介绍了百菌清的毒性作用机制。总结了降解土壤中百菌清的物理法、化学法和生物法的原理及优缺点。重点阐述了生物修复百菌清污染土壤的主要降解菌株及其效果、降解途径以及降解产物及其毒性,分析了土壤性质、微生物种类、温度、土壤含水率等因素对百菌清降解效果的影响。指出今后的研究重点应为降解中间产物的毒性分析及其进一步的降解与转化问题,而复合菌制剂或多酶复合体系可实现百菌清的彻底降解和无害化。     

纤维素物质在生态浮床中的应用与发展

生态浮床是一种无占地、环境友好、集水体美化和污染物去除为一体的生态修复工程。首先分析了组合式生态浮床的原理、特点和弊端,以及生态浮床技术的研究现状,引出了湿地槽式生态浮床的概念;其次阐述了纤维素物质在生态浮床领域的应用现状和发展;最后探讨了纤维素物质在生态浮床领域应用急需解决的难题。为生态浮床技术的发展和革新提供参考。     

城市富营养化河道复合酶-原位生物修复技术研究

研究了复合酶类生物激活物质对河道中微生物的作用机理,通过测定河道中微生物的生化呼吸线、细菌数、脱氢酶、纤维素酶、脲酶和磷酸酶的酶活性来表征生物激活物质对河道自净过程的促进作用。研究结果表明,复合酶污水净化剂对微生物活性具有激活作用,累积耗氧量明显增加,酶激活率达到14％～136％,有效增强了水体的自净能力。复合酶原位生物修复技术在上海、北京和福州等多条受严重污染的富营养化河道的工程应用表明,复合酶污水净化剂在不同的地域条件下均可发挥良好的作用,具有安全、高效和适用性广等特点。     

电动生物修复中电极矩阵的优化设计

对电动生物修复中单对电极间的电场分布进行了模拟,并以此定义了修复的有效作用区.通过旋转叠加的方式,求出了各种电极矩阵构型的有效作用区分布,最后筛选出2种优化的电极构型,并通过小型实验加以验证.理论优化和实验结果表明,“中”字形和六边形分别是不同旋转方式下最优的电极构型.采用这2种电极构型,可节省电极材料费,同时保持系统的稳定性和污染物去除的均匀性,因而具有良好应用前景.     

真菌对土壤中苯并[a]芘的共代谢降解

研究了模拟生物泥浆法修复多环芳烃污染土壤.选择了几种从石油污染土壤中分离出来的真菌,研究它们对土壤内苯并[a]芘的降解,并研究了土壤内共存底物:菲、芘、邻苯二甲酸对苯并[a]芘降解的影响,及其之间的共代谢过程.结果表明,芘可以促进镰刀菌、毛霉对苯并[a]芘的降解,并认为这是共代谢作用的结果;菲也可以促进镰刀菌对苯并[a]芘的降解,但抑制了毛霉和青霉对苯并[a]芘的降解;而邻苯二甲酸对青霉和毛霉降解苯并[a]芘的过程均有抑制作用.