Real-time reverse transcription PCR analysis of trichloroethylene-regulated toluene dioxygenase expression in Pseudomonas putida F1

Toluene dioxygenase (tod) is a multicomponent enzyme system in Pseudomonas putida F1. Tod can mediate the degradation of Trichloroethylene (TCE), a widespread pollutant. In this study, we try to explore the TCE-regulated tod expression by using real-time qRT-PCR. The minimal culture media were supplemented with glucose, toluene, or a mixture of glucose/toluene respectively as carbon and energy sources. The TCE was injected into each medium after a 12-hour incubation period. The TCE injection severely affected bacterial growth when cultured with toluene or toluene/glucose mixtures. The cell density dropped 61 % for bacteria growing in toluene and 36 % for bacteria in the glucose/toluene mixture after TCE injection, but the TCE treatment had little effect on bacteria supplied with glucose alone. The decrease in cell number was caused by the cytotoxicity of the TCE metabolized by tod. The results from the real-time qRT-PCR revealed that TCE was capable of inducing tod expression in a toluene-dependent manner and that the tod expression level increased 50 times in toluene and 3 times in the toluene/glucose mixture after 6 hours of TCE treatment. Furthermore, validation of the rpoD gene as a reference gene for P. putida F1 was performed in this study, providing a valuable foundation for future studies to use real-time qRT-PCR in the analysis of the P. putida F1 strain.     

低能离子诱变产表面活性剂的烃降解菌研究

为有效治理石油污染土壤,从长期遭受石油污染的土壤中筛选出一株烃降解菌8-11作为出发菌,利用低能N+注入烃降解菌进行诱变,在能量为20 keV、剂量为90×2.6×1013ions/cm2条件下筛选出一株高效烃降解菌——诱变菌23。原油摇瓶发酵实验表明诱变菌对原油的降解率达到74%;降解后原油的全烃气相色谱图显示,经过7 d的作用,原油中的正构烷烃完全降解。诱变菌23能够产生大量的生物表面活性物质,傅里叶红外光谱分析表明其产生的生物活性物质为糖脂类化合物,该糖脂类生物表面活性剂能使发酵液的表面张力从空白对照的56.1 mN/m降低为29.3 mN/m。研究表明诱变菌23具有较高的烃降解能力,能有效降低表面张力,具有较大的应用潜力。     

西坝河生物修复工程试验研究

西坝河是汇入滇池的22条河流之一,其河水受污染严重。试验采用液可清(ACF32)对西坝河下游段进行生物修复。结果表明,液可清(ACF32)能去除臭味,对有机污染物、浊度去除率较高,可促进污染水体向良性生态区系演替,使水体基本恢复至洁净状态。     

二维电场中微生物群落动态及混合有机物降解特征

以正十六烷、环十二烷和芘组成的混合有机污染物为研究对象,在二维对称电场修复平台上,采用电动-微生物联合修复(BIO-EK)的方式,通过分析微生物群落时空动态及混合有机物降解的时空特征,探讨了二维电场中电场强度、微生物群落和污染物降解特征之间的相关性.结果表明,BIO-EK处理过程中,土壤pH和温度在时间和空间上均没有发生明显的变化,微生物群落结构和数量均主要随处理时间而变化,未发生明显的空间上的变化;电场的施加可提高微生物数量,对污染物降解有积极影响,相对于单独的微生物(BIO)和单独的电动(EK)处理,BIO-EK对污染物处理效率最高;不同类型污染物去除率与电场强度均呈正相关.     

产生物表面活性剂耐盐菌的筛选鉴定及其对石油污染盐渍化土壤的修复作用

为得到高效产生物表面活性剂耐盐菌,从黄河三角洲石油污染盐渍化土壤中分离出41株细菌,经测定发酵液排油活性、表面张力和乳化值（EI24）,得到1株高效产生物表面活性剂耐盐菌BF40.通过形态、生理生化特征和16S rDNA序列分析,确定该菌为沙雷氏菌（Serratia sp.）.通过液体培养试验,研究了BF40的耐盐特性和降解原油能力,并通过室内土壤培养试验研究了BF40及其产生的生物表面活性剂对石油污染盐渍化土壤的修复作用.结果表明,在含5~70 g·L^-1NaCl液体培养基中BF40生长良好,属中度耐盐菌.BF40能有效利用原油,在含10 g·L^-1NaCl液体培养基中培养7d,原油降解率达到56.7%.添加BF40产生的生物表面活性剂或接入BF40能明显促进盐渍化土壤石油烃的降解,修复60 d,土壤石油去除率与对照相比分别提高了24.6%和13.4%.接种BF40能降低土壤溶液表面张力,明显提高土壤脱氢酶活性,更能有效促进沥青质降解.添加生物表面活性剂土壤脱氢酶活性与对照相比没有显著差异,但更能有效降低土壤溶液表面张力,促进饱和烃降解,表明接种BF40和添加生物表面活性剂可能对促进石油污染盐渍化土壤的生物修复存在不同作用机制.     

Evaluation of The Efficiency of Various Commercial Products for The Bioremediation of Hydrocarbon Contaminated Soil

Summary Bioremediation has become an important method for the treatment of terrestrial oil spills and is often favoured over strictly physical-chemical methods. In this study, enzymatic analyses and signature lipid biomarkers were employed to evaluate the efficacy of selected bioremediation products on control and oil contaminated soil plots. It is envisioned that these biological indicators may be used as possible adjuncts to the strictly physical-chemical criteria most commonly employed. The application of the enzymatic and signature biomarker methods for product evaluation proved successful. The enzymatic assays provided a valuable insight into shifts in the functional diversity of the soil microbial communities resultant from the various treatments. Stimulation or inhibition of the microbial communities as a result of the various treatments was also demonstrated, particularly with regards to dehydrogenase activity. Phospholipid fatty acid profiles proved sufficiently sensitive to allow differentiation between products and resultant microbial communities that corresponded to satisfactory and unsatisfactory petroleum hydrocarbon removal.     

环境生物技术在微污染源水中的应用与展望

常规水处理难以有效去除微污染源水，以微生物选育、培养技术、遗传基因为基础的环境生物技术在微污染源水中起着重要的作用。分析了环境生物技术在开发基因工程菌、生物修复中的应用及潜力。     

近15年我国土壤抗生素污染特征与生物修复研究进展

近年来,抗生素及其抗性基因(ARGs)污染问题受到国内外学者的广泛关注,土壤作为抗生素和ARGs迁移转化重要的汇给土壤生物和人类健康带来了威胁.从近15年的相关调查研究结果来看,全国各地土壤遭受了不同程度的抗生素污染.生物修复是一种绿色且环保的修复技术,在治理抗生素污染土壤方面有着巨大的潜力.通过综述近15年我国土壤抗生素污染的时空变化特征,总结植物、动物和微生物在抗生素污染土壤修复方面的应用,特别介绍了微生物电化学系统在消减土壤中抗生素和ARGs的研究进展,并指出了相关研究存在的不足和未来发展的方向,以期为土壤污染修复提供科学依据.     

土壤农用地膜微生物降解研究进展

地膜可保持土壤湿度,调节土壤温度及限制杂草生长从而促进农作物增产,在现代农业生产中具有不可或缺的作用.然而,地膜主要成分聚乙烯（PE）性质稳定,难以降解,极易在农田土壤中残留并积累.此外,地膜在生产过程中添加邻苯二甲酸酯类（PAEs）作为塑化剂,该类有机物极易在土壤和水体环境中积累和迁移,且生物毒性大,对生态环境、粮食安全和人体健康构成极大威胁.聚乙烯和邻苯二甲酸酯复合污染是土壤有机污染治理的重点和难点.因此,农用地膜污染土壤修复是环境科学研究的重要课题,亦是作物生产安全和人类健康的重要保障.微生物降解的生物修复较物理化学技术具有效率高、无二次污染、成本低、环境扰动小等优点,具有广泛应用前景.由此,本文综述农用地膜使用和土壤残留现状及其生物降解的研究进展,以期为地膜污染农田土壤的生物修复提供基础信息和技术参考.     

光合细菌PSB07-15对辣椒及土壤中甲氰菊酯残留的生物修复

利用光合细菌菌株PSB07-15对辣椒促生作用及对植株与土壤中甲氰菊酯残留的生物修复进行了研究,为光合细菌生物修复菊酯类农药残留的实际应用提供科学依据。结果表明：菌株PSB07-15菌液用ddH2O稀释100倍液、200倍液浸种处理后能够显著提高辣椒种子发芽率;田间小区试验结果表明,菌株PSB07-15施用1 875、3 750、7 500 mL.hm-2,辣椒鲜质量分别增加15.12%、21.68%、14.79%;菌株PSB07-15能够有效降解辣椒和土壤中甲氰菊酯残留（辣椒中大于47.20%,土壤中大于50.73%）。