微生物与重金属相互作用过程与机制研究进展

重金属污染对土壤、地下水和农作物等会产生重大影响,并通过生物链危害人体健康.微生物在环境中广泛存在,在矿物分解、元素释放、迁移、沉淀和再富集过程中起着重要作用,进一步发掘对不同重金属具有耐受性的特异性菌株,探究其对重金属的解毒和耐受性的机制,可更好地为微生物用于环境修复工作提供理论依据.综述了微生物与环境中重金属的相互作用过程与机制以及微生物在修复重金属污染中的应用,结果表明:①微生物自身生长过程中产生的大量氨基酸、蛋白质和多肽等物质可与重金属鳌合,促进重金属的溶解和吸附过程.②重金属对微生物产生毒性影响,微生物通过氧化还原、生物矿化和甲基化等作用改变重金属元素的化学形态,降低重金属的毒性.③微生物对重金属的修复效果与重金属的存在形态有关,在实际应用中可先将重金属元素转化为易于被微生物吸附的形态,再利用特异性菌株进行生物修复.④根际微生物对植物吸收重金属起着重要的调控作用,但植物根系分泌物和微生物的新陈代谢产物对重金属形态及生物有效性的协同拮抗作用机制及其微观的界面过程尚未明晰,有待进一步研究.      

应用生物炭改善填埋场渗滤液的厌氧消化性能

为了评估填埋场新鲜渗滤液的厌氧消化性能以及探索强化其厌氧消化性能的措施,采用了低、中、高三种食微比（分别为0.49,1.02,1.92g渗滤液COD/g污泥VS）,并在高食微比时,比较了分别添加<5μm、75~150μm、2~5mm的木炭以及75~150μm的竹炭对渗滤液厌氧消化过程的影响.结果表明,高食微比时渗滤液的甲烷化启动严重滞后,且运行不稳定.在高食微比时,与未添加生物炭的对照组相比,添加<5μm、75~150μm、2~5mm的木炭组以及75~150μm的竹炭组,最大产甲烷速率分别提高了179%、93%、83%和64%,最终出水溶解性氮分别下降了21%、16%、16%和12%,NH₄⁺-N分别下降了17%、12%、10%和8%;并且<5μm的木炭组的有机物和有机酸降解,尤其是正丁酸和乙酸的降解,显著快于其他粒径的木炭组.这些结果说明生物炭可以提高渗滤液的厌氧消化效率和工艺稳定性,对于木炭,粒径越小,效果越显著.     

风沙土成土演变过程中土壤微生物生物学特性研究进展与展望

对风沙土成土演变过程中的土壤微生物分布及组成、微生物生理群、微生物活性及固沙植物的根际微生物特性等微生物学特性研究成果进行了归纳和总结,得出了在风沙土成土演变过程中,随着生境的不断变化,各类微生物的数量显著增加,其分布随着土层深度、种植年限和季节的不同而不同、微生物活性也明显增加。流沙上种植固沙植物后,根系产生的各种代谢物改变了根际的理化环境,促进了根际微生物的发展,同时微生物的旺盛繁殖,也促进了风沙土向良性方向演变。     

生物吸附法处理水体中的重金属的现状与展望

对生物吸附法处理水体中的重金属进行了综述，得出微生物对重金属表现出良好的吸附性能，吸附机理比较复杂，与离子交换有密切关系，常用吸附等温线评价微生物对重金属的吸附能力。由于该研究历史比较短，生物吸附的工艺应用、机理分析、生物固定化等研究还不够深入，有待进一步的研究探索，使其应用于工业生产。     

分子生物学在环境微生物监测中的应用

本文介绍了国外利用分子生物学技术在环境微生物监测—包括水质监测、土壤有机物污染监测和环境可疑致突变物的筛检等几个方面的应用,并与传统方法作了简要比较。     

固定化微生物技术处理废水

归纳综述了固定化微生物技术在废水处理领域的应用,着重介绍了常用固定化方法、载体的选择、影响因素等3方面的内容。固定化微生物技术处理废水具有效率高、稳定性好、能纯化和保持高效菌种等优点,有广阔的应用前景。实际应用中,能否开发出成本低、寿命长,且能使固定微生物保持较长时间的强度和活度的载体及固定化方法,则是推广该技术的关键。     

Effect of some technical and formulated insecticides on microbial activities in soil

Abstract

The influence of 11 formulated and technical insecticides at 10 μg/g soil on growth and activities of microorganisms was determined. The populations of bacteria and fungi initially decreased with some pesticide treatments but recovered rapidly to levels similar to or greater than those of controls after three weeks. Both formulated and technical chlordane, chlorpyrifos and cypermethrin stimulated fungal growth. No inhibition on nitrification after two wks and sulfur oxidation after three wks was observed in treatments with either grade of insecticide. The effect of different treatments on respiration was equal to or greater than that of control sample. Less effect was observed with technical insecticides than the formulated ones on microbial populations and activities in the soil.     

电化学方法脱除烟道气中二氧化硫的研究

运用电化学方法脱除二氧化硫是一种较为清洁的脱硫方式，本文主要研究了电化学脱硫过程中，电解溴化氢以及溴氧化二氧化硫的各种影响因素，并通过优化获得了较高的电解效率９０％和脱硫效率９０％～９５％     

人工湿地去除三唑磷的生物学机制初步研究

构建了以陶粒为基质、种植美人蕉（Canna indica）的水平潜流人工湿地小试系统,研究了该人工湿地系统对水体中三唑磷（triazophos,TAP）的去除效果,通过测定基质酶脲酶和碱性磷酸活性、微生物种群特征及植物根系超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,初步探讨了该人工湿地系统去除水体TAP的生物学机制。实验结果表明,在进水TAP浓度分别为0 mg·L-1（对照CW1）、0.1 mg·L-1（低浓度CW2）、1 mg·L-1（中浓度CW3）和5 mg·L-1（高浓度CW4）的条件下,人工湿地对水体中三唑磷具有良好的去除效果,去除率分别是96.4%、96.8%和53.7%。在进水TAP浓度越高的人工湿地系统中,进水端基质脲酶和碱性磷酸酶活性越高。中、高TAP浓度进水的系统中脲酶活性分别高于对照系统21.8%和29.2%。高TAP浓度进水的系统中碱性磷酸酶活性分别高于对照和低浓度进水系统51.7%和36.3%（p〈0.05）。比较进水端而言,各系统出水端的酶活性显著降低（p〈0.05）。相关性分析结果显示系统TAP的去除与基质中碱性磷酸酶活性呈显著正相关（p〈0.05）,表明基质中脲酶、碱性磷酸酶在人工湿地去除TAP过程中发挥重要作用。对各人工湿地系统基质中微生物进行分离纯化,并通过16S rDNA基因测序,结果表明,进水含TAP系统的进水端基质中均存在能够促进植物对氮磷营养元素的吸收以及与有机物降解密切相关的菌种,尤其在高TAP浓度进水的系统中发现一株含脱氨酶基因（acds）的菌株,能够促进有机磷降解中间产物—有机胺类的降解转化。此外,美人蕉根系超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性在进水TAP浓度升高的情况下,呈现显著增强态势（p〈0.05）,并正常生长,说明美人蕉对TAP具有较好的抵抗能力。     

天童常绿阔叶林退化过程中土壤微生物主要类群变化特性研究

研究了浙江天童常绿阔叶林植被5个主要退化阶段土壤微生物主要类群数量分布特征.采用涂布平板法和MPN法(最大可能数法)进行三大微生物类群(细菌、放线菌和真菌)和氨化细菌等重要功能微生物的分析.测定时间为2003年7月和2004年2月.以考察常绿阔叶林退化过程中土壤微生物主要类群变化特性,为退化生态系统的恢复和重建提供基础研究.结果表明,从栲树林至灌木的5个主要退化阶段,0～20 cm土壤层中细菌较真菌和放线菌的数量分布占绝对优势.2003年7月和2004年2月细菌占三大微生物总数平均比例分别为73.4%和85.6%.土壤微生物总数的变化同土壤全氮、土壤有机质含量及土壤肥力综合指标的变化呈显著相关性.2003年7月和2004年2月土壤层氨化细菌、固氮菌、纤维素分解菌、硝化细菌四类主要微生物生理类群中,氨化细菌占绝对优势,占四类微生物生理类群的平均比例分别为98.3%和94.3%,在森林凋落物分解过程起重要作用.从栲树林至灌木林的5个退化阶段,三大微生物数量、微生物总量、四类主要微生物生理类群数量总体呈下降趋势,尤其以冬季变化趋势明显.2004年2月从1#栲树林至5#灌木林,细菌数量下降80.4%,微生物总数下降82.2%,固氮菌减少99.1%,氨化细菌减少96.8%,纤维素分解菌减少95.8%,硝化细菌减少99.8%.随着植被的退化演替,土壤肥力降低,土壤环境条件不利于微生物的生长.土壤主要微生物生理类群数量的减少削弱了土壤中C、N等营养元素的循环速率和能量流动.