石油污染土壤生物修复中试系统对微生物特性的影响

微生物作为土壤石油烃生物降解的主体,其活性是提高石油降解效率的关键要素.在石油污染土壤生物修复过程中,环境条件的改变造成微生物特性及其降解活性的相应变化.与现场调研的土壤相比,生物修复中试系统中微生物密度提高了1个数量级,FDA活性提高了1.5倍.由于环境胁迫产生的诱导作用,除油微生物优势明显.中试系统运行稳定后,除油微生物密度比微生物总密度低1个数量级,污染土壤中微生物的活性与除油微生物的密度变化更趋于一致.扫描电镜和显微镜观察结果表明,生物修复系统微生物以杆菌、球菌为主,革兰氏染色呈阳性.生物修复不同时期土壤与现场土样相比,其种群构成呈现各自的特点.在生物修复后期,微生物种群多样性有所降低,在强化生物修复中试系统中更为明显.这主要是因为随着反应的进行,环境胁迫对微生物的种群多样性及其相对丰度都产生了诱导.      

饥饿诱导对蒽降解菌降解能力和存活能力影响研究

对一株蒽降解菌株进行饥饿诱导。将饥饿诱导后的蒽降解菌株作为外源降解菌中投入到蒽溶液中进行降解。经过饥饿处理2d后的菌株对蒽质量浓度100mg/L和50mg/L的降解转化率分别提高27.8%和23.7%,经过饥饿处理6d以后的菌株对蒽的降解转化率提高则不明显,对蒽质量浓度100mg/L和50mg/L的降解转化率分别提高4.3%和5.9%。经过饥饿诱导后细菌的大小以及细胞表面疏水性发生变化的同时,其存活能力也得到提高。     

氯代硝基苯降解菌Comamonas sp. strain CNB-1对污染土壤生物修复作用的研究

硝基取代芳烃化合物是一类重要的环境污染物,利用微生物降解作用修复被污染的土壤、清除环境中的污染物等具有重要的现实意义(Peres et al.,2000).利用从污水处理厂分离的一株降解氯代硝基苯的丛毛单胞菌(Comamonas sp.)菌株CNB-l进行了消除土壤中氯代硝基苯的试验研究.传统的菌落计数方法和针对氯代硝基苯降解酶基因的竞争性定量PCR技术监测结果表明,菌株CNB-1有效地在土壤中定值和存活,其细胞数量与污染物浓度具有显著的相关性,并能够在2 d时间内完全清除土壤中2 μg·g-1的氯代硝基苯.利用PCR-DGGE技术对土壤中的微生物群落检测,结果表明,存在污染物氯代硝基苯时可以明显检测到加入的菌株CNB-1的特征性条带,加入菌株CNB-1对土壤中原来微生物群落的影响不大.结论:菌株CNB-1在硝基芳烃污染土壤的生物修复中可能具有良好的应用前景.     

污染水体底泥治理技术研究进展

水体底泥污染,是世界范围内的一个环境问题,污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷进入水体,最后沉积到底泥中并逐渐富集,底泥中主要的污染物有重金属、营养元素、难降解有机物.目前底泥的治理方法有原位修复和异位处置,原位修复主要有掩蔽技术、淋洗技术;异位处置主要有卫生填埋、堆肥法、干式热处理;生物修复技术是既可用于原位修复又可用于异位处置的一种方法,具有投资少、见效快且没有二次污染的优点,是一种具有广阔应用前景的技术.     

油污土壤堆制处理实验研究

堆制处理工艺是处理油污土壤的一种强化的生物处理工艺 .通过实验室实验 ,结果表明 :原油降解菌剂投加量 6× 10 12个 (CFU) kg(土壤 )、营养物投加量为使土壤中C∶N∶P =10 0∶2 5∶0 2 5、土壤含水量为饱和含水量的 30 %— 70 %、通风量 14 0mL s为适宜处理条件 ,此时 ,处理 2个月 ,油去除率在 5 0 %以上 .在油污土壤中添加的降解菌和营养物种类、数量完全相同时 ,堆制处理效率明显高于生物耕翻处理效率 ;在相同处理时间内 ,堆制处理时油去除率可比生物耕翻处理时提高 10 %以上 .在处理过程中 ,原油中大部分饱和烃和芳香烃组份被降解     

氯酚污染土壤的生物强化修复及其微生物种群动态变化的分子生物学监测

在氯酚污染的土壤中接种氯酚降解菌,研究了受污染土壤的生物强化修复.利用传统的微生物计数方法和现代分子生物学手段,研究了生物强化修复过程中微生物种群的动态变化情况.在受氯酚污染的土壤样品中,以氯酚为唯一碳源和能源,分离出了多株对氯酚具有较高降解能力的微生物,利用16S rDNA序列分析方法对部分微生物进行了种属鉴定.土壤中存在的土著的氯酚降解菌可以对低含量的氯酚(100mg·g-1)进行降解;但是当土壤中氯酚含量较高(500 mg·g-1)时,土著微生物的降解能力受到限制,这可能是高浓度的氯酚对土著的氯酚降解菌会产生毒性作用.接种外来微生物后,土壤中可以培养的氯酚降解菌的总数从开始的106CFU·g-1增加到108CFU·g-1,并且,在氯酚含量为100 mg·g-1的土壤样品中,微生物数目的增加比在氯酚含量为500 mg·g-1土壤样品中更快.这表明接种的外来微生物可以在土壤中很好地生长繁殖,有效地促进土壤中氯酚的生物降解.接种外来微生物可以减轻土壤中氯酚对土著微生物初期产生的不利影响.土壤中的氯酚可能会改变微生物种群结构.DGGE分析结果表明,在未受氯酚污染和受氯酚污染的土壤样品中,存在一些共同的DNA谱带,但谱带强度有明显的差异.在受污染的土壤中接种外来微生物进行生物强化,可以促进污染物的生物降解过程,是生物修复过程中的一种重要手段,有着广泛的应用前景,将在我国受污染环境的生物修复中发挥重要作用.     

改进型垂直流湿地应用于城市半封闭河道治理技术研究

随着城市河道截污、清淤、驳岸等水环境综合整治工程的推进,河道半封闭化和湖泊化已成为城市水环境新问题.通过对垂直流湿地的基本结构、布水集水系统、基质、湿地植物等进行改进,将其直接构建于城市半封闭河道中,应用于上海市徐汇区漕溪河富营养水体生态恢复工程.近5个月的运行结果表明,在每隔7～10天间歇性流量300～400m3/次的污水补水进量下,改进型垂直流湿地技术和其它生物修复、生态恢复技术结合,消除水体富营养现象,3～5天内大幅度消减水体CODCr、NH3-N、TP等,而且Chla、藻类数量等指标一直维持在较低水平,河道清澈见底.改进型湿地对河水处理效率和系统水力负荷密切相关,水力负荷越高,河道CODCr、NH3-N、TP等消减速度越快.改进型垂直流湿地是城市半封闭河道治理的有效技术措施,根据其运行特点,我们将此工艺定名为复合生态滤床.     

城市半封闭河道水体生态恢复试验

利用复合生态滤床、底泥生物氧化、水体生物修复和河道生态恢复等技术，对上海漕溪河富营养水体进行治理。结果表明，在每隔7～10d间歇性流量300～400m^3／次的污水补水进量下，通过生物治理，消除了水体富营养和黑臭现象，从每个污水补给周期开始，3～4d后COD、NH3-N、TP除去率分别达到50％、40％和55％以上，水体清澈见底。从2005年3～5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。表明对于已截污的城市半封闭河道，利用浸没式复合生态滤床对污水进行预处理，在此基础上，通过底泥生物氧化、水体增氧、河道生态恢复等措施，进行生物治理，可取得良好治理效果。本研究为城市半封闭河道的治理和养护提供了一套切实可行的方法。     

Uptake and Modeling of Pesticides by Roots and Shoots of Parrotfeather (Myriophyllum aquaticum) (5 pp)

Intention, Goal, Scope, Background Aquatic plants have a great potential to function as in situ, on-site biosinks and biofilters of pollutants. They are used for phytoremediation and phytotoxicity studies. Pesticide uptake studies are very important to predict contaminant accumulation, translocation, and transformation. There are a lot of models which have been developed for emergent plants, but there are not any existing models for submerged aquatic plants for assessing pesticide uptake. Objective In this study, uptake of selected pesticides in parrotfeather (Myriophyllum aquaticum) were studied and the results were modeled with the aid of Log Kow and the concentration of pesticides. At the end, the developed model was compared to other existing models. Methods The test was conducted with parrotfeather as a model plant. The bioassay and cultivation of this plant were examined. Pesticide uptake by roots and shoots was determined using 14C-radiolabeled materials. Results and Discussion The results were fitted with an equation that showed a relationship between uptake and lipophilicity of pesticides. The model was compared with other pesticide uptake models developed for other plants. Atrazine and cycloxidim were taken up more by roots than by shoots in comparison to other pesticides used. The total uptake, both in shoots and roots, was lower than for terbutryn and trifluralin. The best appropriate model was developed from the results against the other models seen in the literature. The concentration factors (Root Concentration Factor (RCF) and Submerged Shoot Concentration Factor (SSCF)) increased with a higher Kow of the substances. The Submerged Shoot Concentration Factor (SSCF) revealed a better relationship of the chemicals than did the Root Concentration Factor (RCF). Conclusions In this study, an uptake model was developed for rooted, submerged aquatic plants. Further studies are necessary to develop and compare models with different plants and pesticides. Recommendation and Outlook Such studies as this one may be extended to other environmental pollutants in the aquatic ecosystem and may be employed to evaluate the possibility of using different plants in phytoremediation studies.     

生物修复中有机污染物的生物可利用性

论述了土壤和地下水生物修复中有机污染物的生物可利用性。污染物的可利用性对生物修复速率和生物强化效率有重要影响。生物可利用性是指土壤和地下水中的微生物或其胞外酶对有机污染物的可接近性，它受土壤理化性质、污染物和微生物性质、污染接触时问等许多因素的综合影响。污染物的介质吸附、多相分配、老化和形成非水相基质，以及土壤微生物的吸附、过滤和沉降作用降低了污染物的可利用性。促进土壤中污染物和微生物的解吸附，增强非水相基质的溶解，加速土壤污染物与微生物之间的质量传递，可以增强污染物的可利用性和生物降解的速率。施用表面活性剂和电动力学方法可有效地增强污染物的生物可利用性。