多氯联苯羟基化代谢物及其雌激素效应研究进展

多氯联苯作为一种环境内分泌干扰物,具有一定的雌激素干扰效应,导致动物雌激素水平紊乱或功能异常,从而影响生殖、发育或行为。羟基多氯联苯是多氯联苯最主要的活性代谢产物,已经在动物和人体组织中被检出。羟基多氯联苯的化学性质和分子空间构象使其雌激素干扰效应可能较母体化合物更强。因此,它们对人类和动物机体的潜在影响以及由此带来的新的毒理学问题成为内分泌干扰研究领域的热点之一,相关的毒性作用机制需要进一步探索。本文对多氯联苯的代谢途径、羟基多氯联苯在生物体内的暴露水平、雌激素干扰效应及作用机制进行综述。     

中国造纸业物质代谢演化特征

造纸业是与国民经济和社会发展关系密切并具有可持续发展特点的重要基础原材料产业.为了解中国造纸业资源消耗及环境污染变化趋势,基于经济系统造纸业物质流分析（EW-MFA）方法原理,建立了中国造纸业物质代谢分析模型,定量分析2005~2017年中国造纸业物质输入/输出、代谢强度和循环利用率等演化特征.结果表明,2005~2017年中国造纸业的物质输入与输出总体呈下降趋势,水的贡献占比高达90%以上.近年来,随着造纸业原料结构的不断优化,非木材制浆的比例从42%下降至13%,主要被废纸制浆为主,木材制浆为辅的方式所取代,单位纸产品的资源消耗量得以大幅降低.2017年吨纸及纸板直接物质输入为26 t,较2005年的79 t下降了67%,其中新鲜水消耗量下降了约69%.水资源循环利用率大幅上升,2017年水循环率高达77%.目前,纸及纸板的生产越来越依赖于国内废纸和进口木材的投入,两者占比分别由2005年的21%和9%上升至2017年的60%和31%.然而,国内废纸回收率仍处于较低水平,需通过加强回收体系建设、提高居民回收意识等措施以缓解限制废纸进口造成的原料供应紧缺.     

我国典型森林土壤微生物驱动的氮代谢途径特征解析

微生物介导的氮代谢途径对生态系统结构和功能稳定性的维持起着重要作用,阐明微生物群落与氮代谢途径之间的关系可以从微观水平上扩展对氮代谢途径的理解.然而,微生物的基因水平转移使得基于分类学的方法并不能说明两者之间的关系.有研究表明,功能性状影响着群落构建和生态系统功能,将基于功能性状的研究方法应用于土壤微生物能更好地说明氮代谢途径的特征.因此,本文选择5种我国典型森林土壤,包括黑土（黑龙江哈尔滨）、暗棕壤（吉林长白山）、黄棕壤（湖北武汉）、红壤（福建福州）和砖红壤（海南乐东）,利用可以量化微生物功能性状的宏基因组技术对不同森林土的氮代谢途径特征进行了研究,主要包括氨同化、硝酸盐异化还原、硝酸盐同化还原、反硝化、硝化、固氮和厌氧氨氧化过程.结果表明,细菌序列在宏基因组文库中占主导位置,占所有序列的98.02%,且所涉及的几种氮代谢途径在细菌中都被检测到.5种森林土有着相同的氮代谢途径特征,即氨同化是细菌中检出频率最高的氮代谢途径,每百万个带注释的细菌序列平均检测到2830个氨同化途径的功能基因,固氮和厌氧氨氧化代谢途径检出频率较低,每百万个序列分别只检测到28.3和10.7个功能基因.不同森林土壤中同一氮代谢过程可由不同的微生物参与,且负责整个氮代谢途径的微生物的群落结构不完全相同.     

基于生态效率的循环经济重点行业评估

以产业物质代谢模型和生态效率理论为基础,采用权重分析法对我国2009年38个重点行业的资源环境效率和经济效率进行了评估。研究表明：机械设备制造相关行业可作为我国产业结构调整优先发展的领域,化工、钢铁等重工业行业是我国循环经济的重点。     

一株苯胺降解菌的分离鉴定及其降解特性

为研究苯胺污染的生物控制,通过驯化培养,从南京化工厂污水处理厂的活性污泥中分离出一株高效苯胺降解菌——菌株AN4.生理生化试验鉴定菌株AN4为金黄杆菌属(Chryseobacterium sp.).菌株AN4利用苯胺生长和降解苯胺的最适温度为30 ℃、pH为7.0,它可在苯胺质量浓度低于3 000 mg/L的无机盐固体培养基上生长.菌株AN4除可降解苯胺外,还可以苯酚、苯甲酸、硝基苯、甲苯、萘、氯苯、二甲苯作为唯一碳源生长,蛋白胨可加速其对苯胺的代谢.代谢机制研究证实,菌株AN4在邻苯二酚1,2-双加氧酶作用下经邻位裂解途径降解苯胺.     

微生物降解苯胺的特性及其降解代谢途径

从活性污泥中分离得到的一株细菌 Ａ Ｎ３ ,能以苯胺为唯一碳、氮源和能源生长,苯胺的最高降解浓度５０００ ｍｇ／ Ｌ 以上,鉴定为食酸丛毛单胞菌（ Ｃｏｍａｍｏｎａｓ ａｃｉｄｏｖｏｒａｎｓ） ． Ａ Ｎ３ 还可降解乙酰苯胺,但不利用其他取代类苯胺,该菌株的生长细胞和完整细胞降解苯胺的最适ｐ Ｈ７ ．０ ,最适温度３０ ℃,且完整细胞降解苯胺的活性比生长细胞高得多．９ 种金属离子对该菌株的生长细胞和完整细胞降解苯胺均有不同程度的抑制作用,尤以 Ａｇ ＋ 和 Ｈｇ２ ＋ 为明显． Ａ Ｎ３ 含有苯胺加双氧酶、邻苯二酚２ ,３加双氧酶等一系列与苯胺降解有关的酶类,它们均为诱导酶．对苯胺降解的关键酶进行了酶动力学特性的研究,根据这些结果提出了该菌株降解苯胺的代谢途径．     

环境内分泌干扰物炔雌醇的危害、污水处理厂去除及微生物降解研究进展

综述了炔雌醇(EE2)的主要危害以及国内外城市污水处理厂对其的处理能力,指出现有污水处理厂对EE2的去除效率仍较低,微生物降解是去除EE2等类固醇雌激素的主要途径。总结了EE2微生物降解的代表性研究成果,重点分析了EE2在异养代谢降解、硝化共代谢降解、异养共代谢降解、微生物协同降解和降解功能基因等方面的研究进展,提出共代谢是EE2的主要去除机制,未来可开展微生物学共代谢机制研究,以提升EE2的去除效率,有效控制水生态和健康风险。     

海水养殖场底泥中转化硫和磷化合物的微生物及其多样性

对福建某近海养虾场底泥环境中硫和磷2种元素的微生物代谢进行了研究.结果表明,细菌代谢有机硫和无机硫产H₂S是养殖过程中造成H₂S污染的主要因素,利用半胱氨酸和硫代硫酸钠产生硫化氢的细菌数量分别为 1.6×10⁶和4.35×10³ 个·g^-1底泥;进一步研究发现,芽孢杆菌属、盐芽孢杆菌属和微杆菌属等细菌是产H₂S的优势菌群,而硫酸盐还原菌的数量较少,仅为25个·g^-1,其产H2S的作用不明显.研究还发现,转化有机磷和无机磷酸盐的优势菌群属于好氧细菌,其中分解卵磷脂的细菌和产磷酸酯酶细菌的数量分别为2.17×10⁵和 1.21×10⁶个·g^-1,转化磷酸钙的细菌数量为6.96×10³个·g^-1.本文从微生物学的角度探讨了养殖环境中硫、磷化合物的转化,提出细菌好氧代谢产H₂S是养殖环境潜在的污染因素,给出了一些改善和修复养殖环境生态的建议.     

纳米乳化油修复地下水硝酸盐过程中产气及微生物增殖代谢对多孔介质堵塞的模拟评估

为有效评估纳米乳化油原位处理地下水硝酸盐过程中,产气及微生物增殖代谢对含水层多孔介质的堵塞作用,以纳米乳化油为碳源,采用市售反硝化菌剂接种微生物进行硝酸盐降解批实验研究,探讨产气及微生物增殖代谢的动态变化及特征,并基于Kozeny-Carman(K-C)方程、Clement、Pham及Kozeny Grain(KG)模型,对假定含水层一维流模拟柱,预估产气及微生物增殖代谢造成的渗透性损失,识别堵塞过程及主导因素.结果显示,反硝化菌降解效果良好,硝氮总去除率达90.23%.CO_2及N_2为主要产气成分,降解1 mg硝氮对应的平均CO_2产气量为0.71 mL,平均N_2产气量为0.14 mL;微生物代谢产物胞外聚合物以蛋白质及多糖为主,降解1 mg硝氮平均蛋白产量为0.64 mg,平均多糖产量为0.16 mg.在含水层不与外界交换气体的假设前提下,K-C方程预测显示产气可在2个周期内造成渗透性完全损失,Clement、Pham及KG模型评估的微生物增殖代谢造成中、细砂渗透性损失分别为10.87%～31.10%、12.77%～48.32%,分析认为初期细胞生物量是导致渗透性骤降的关键因素,后期为细胞生物量和胞外聚合物共同作用.此外,封闭体系中产气是堵塞的主导因素,随着含水层开启程度增加,产气的贡献占比会下降,微生物的贡献占比提高.因此,对于相对封闭的含水层系统,探索增强其开放状况是缓解堵塞的有效途径之一.     

产甲烷微生物研究概况

甲烷是仅次于CO2的第二大温室气体,因此环境中甲烷来源的研究在环境保护方面具有重要意义.大气中甲烷的浓度(体积分数)约为1.7×10-6,其中约有75%来源于产甲烷菌的代谢.产甲烷菌是一类厌氧古生菌,其分类主要依据为16S rRNA以及其他生化指标.产甲烷菌主要以乙酸、H2和CO2及甲基类化合物为底物并以甲烷为终产物.产甲烷菌生命活动过程深受自然环境的影响.本文从产甲烷菌的发现、形态、分类、代谢机制、生态学研究方面介绍产甲烷菌的研究概况.