污染土壤微生物修复技术研究进展
固定化微生物技术修复PAHs污染土壤的研究进展
固定化微生物技术修复PAHs污染土壤的研究进展一、本文概述随着工业化和城市化进程的加快，多环芳烃（PAHs）污染问题日益严重，对生态环境和人类健康构成严重威胁。
固定化微生物技术作为一种新兴的土壤修复技术，以其高效、环保、可持续的特点，逐渐成为PAHs污染土壤修复领域的研究热点。
本文旨在综述固定化微生物技术在修复PAHs污染土壤方面的研究进展，包括固定化微生物技术的原理、固定化材料的选择与制备、修复效果的影响因素以及实际应用案例等。
通过对相关文献的梳理和评价，以期为固定化微生物技术在PAHs污染土壤修复领域的进一步应用提供理论支持和实践指导。
二、固定化微生物技术概述固定化微生物技术，作为一种新兴的土壤修复技术，近年来在环境科学领域受到了广泛的关注。
该技术通过将游离的微生物细胞或酶固定在特定的载体上，形成固定化微生物，使其能够保持一定的生物活性，并在特定的环境条件下进行高效、稳定的生物催化或生物降解。
固定化微生物技术不仅提高了微生物的抵抗力和稳定性，还有效地解决了游离微生物难以在复杂环境中存活和发挥作用的问题。
固定化微生物技术的核心在于选择合适的固定化方法和载体。
常见的固定化方法包括吸附法、包埋法、交联法和共价结合法等。
载体材料则多种多样，如硅胶、海藻酸钠、活性炭、聚氨酯泡沫等。
这些材料的选择直接影响了固定化微生物的活性、稳定性和对污染物的降解效率。
在PAHs（多环芳烃）污染土壤的修复中，固定化微生物技术展现出了巨大的潜力。
PAHs是一类持久性有机污染物，对生态环境和人类健康构成严重威胁。
通过固定化微生物技术，可以有效地将能够降解PAHs的微生物固定在土壤中，提高其在污染环境中的存活率和降解效率。
这些固定化微生物能够利用PAHs作为碳源和能源，通过生物降解过程将PAHs转化为无害或低毒的物质，从而实现对污染土壤的原位修复。
固定化微生物技术还具有操作简便、成本低廉、环境友好等优点。
与传统的物理和化学修复方法相比，固定化微生物技术不需要引入外部能源和化学试剂，减少了二次污染的风险。
微生物在土壤污染修复中的应用研究
微生物在土壤污染修复中的应用研究土壤污染是目前全球所关注的一个重要环境问题，严重影响人类的健康和生态系统的稳定。
针对土壤污染修复的方法中，微生物修复技术因其高效、经济、环境友好等特点，成为了研究的热点。
本文将探讨微生物在土壤污染修复中的应用研究，并着重讨论其机制及存在的问题。
一、微生物修复技术的背景微生物修复技术利用微生物代谢能力和活动特性来恢复受污染土壤的功能。
与传统土壤修复技术相比，微生物修复技术具有更好的效果和可持续性。
在微生物修复过程中，微生物通过降解有机物、吸附重金属离子、还原酸性土壤等方式来修复受污染土壤。
二、微生物修复技术的应用领域微生物修复技术广泛应用于土壤重金属污染、有机污染和农药残留等领域。
在土壤重金属污染修复中，一些细菌和真菌能够将重金属离子还原成不易溶解的形态，从而减少其对环境的危害。
在有机污染修复中，微生物可以降解有机物，如石油烃类和农药等。
此外，微生物修复技术还可以应用于农业土壤改良和植物生长促进等领域。
三、微生物修复技术的机制微生物修复技术的机制复杂多样。
例如，菌根真菌通过与植物根系共生，提供对抗污染物的生物防御机制，增加土壤的保育能力。
此外，一些细菌和真菌能够分泌酶类，降解污染物为无害的物质。
微生物修复技术可以通过多种机制协同作用，有效减轻土壤污染导致的环境问题。
四、微生物修复技术的研究进展随着对土壤污染修复技术需求的增长，微生物修复技术得到了广泛的研究和应用。
研究者们通过筛选出具有高降解水平和耐受性的微生物菌株，并对其在土壤修复中的效果进行了评估。
此外，一些基因工程技术也被应用于微生物修复技术的研究中。
然而，目前微生物修复技术还存在一些问题，例如修复效果不稳定、修复周期较长和成本较高等。
五、微生物修复技术的前景尽管微生物修复技术仍然面临一些挑战和问题，但其在土壤污染修复中的应用前景依然广阔。
微生物修复技术具有独特的优势，如能适应多种环境、能够修复多种污染物等。
随着对环境保护需求的增长和新技术的发展，相信微生物修复技术将得到进一步的优化和改进。
污染土壤生物修复技术的进展与工程应用现状
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 12 期污染土壤生物修复技术的进展与工程应用现状房晓宇，卢滇楠，刘铮（清华大学化学工程系，北京 100084）摘要：人类生产和生活中对于污染物的不当处理会导致土壤污染，威胁生态安全、粮食安全和可持续发展。
土壤生物修复利用微生物来降解土壤中的有机污染物、转化重金属污染物价态或者降低其生物可利用度而降低其危害。
伴随现代生物技术的发展，土壤生物修复技术被日益广泛地应用于污染耕地和污染工业场地的修复。
本文从污染物质的转化与利用角度，概述了土壤污染物的主要类型及其所适用的生物修复技术及其进展。
重点综述了生物修复菌株的筛选、土壤微生态分析、生物修复过程强化三方面的最新进展，介绍了生物修复技术在加油站、废弃化工厂的生物修复及秸秆还田中的工程实施案例，分析了土壤生物修复技术应用中存在的问题，如土壤修复效果评估和降解菌剂性能强化等，讨论了土壤生物修复技术的研究方向和应用前景。
关键词：污染土壤；土壤生物修复；废弃秸秆中图分类号：TQ033 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）12-6498-09Recent advancements and applications of soil bioremediation techniquesFANG Xiaoyu ，LU Diannan ，LIU Zheng(Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: Soil contamination is often caused by the inappropriate treatment of industrial wastes andmunicipal sewage threatening the safety of environment, food and ecology as well as the sustainability of society. Bioremediation refers to the application of microorganisms to dissociate organic compounds, detoxifying heavy metal ions or reducing their bioavailability. The advancement of biotechnology has empowered technical innovation of bioremediation methods and their applications in the treatment ofcontaminated farmland and wasted plant site. This review starts with a brief introduction to bioremediationtechniques and their applications to three major types of soil contaminants. The applicability of these methods was discussed from the viewpoint of contaminates transformation and utilization. The technical advancement in the selection and screening of degradation microorganisms, molecular biology methods for assessing microbiological ecology as well as novel bioaugmentation principles were detailed. The applications of bioremediation techniques in the treatment of gas stations, abandoned plants and straw mulching were described. The problems in the development of soil bioremediation techniques such as the assessment of soil remediation outcome, formation of high performance degrading microbial consortia wereoutlined, as well as the prospects of soil remediation techniques.Keywords: contaminated soil; soil bioremediation; straw综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0046收稿日期：2023-01-10；修改稿日期：2023-02-20。
微生物在土壤修复中的应用研究
微生物在土壤修复中的应用研究近年来，随着环境问题的凸显，土壤污染已成为一个严重的社会及环境问题。
土壤修复作为解决土壤污染的有效手段之一，吸引着越来越多的关注和研究。
而微生物作为土壤修复中的重要角色，其应用研究成为了科学家们的热点领域。
本文将介绍微生物在土壤修复中的应用研究，并探讨其未来发展前景。
一、微生物的种类及功能微生物是一大类单细胞生物，包括细菌、真菌和病毒等。
在土壤修复中，微生物可以发挥多种功能，如：1. 降解有机污染物某些微生物具有分解有机污染物的能力。
它们通过代谢作用，将有机污染物转化为无害的物质，从而降低土壤的污染程度。
2. 吸附重金属一些微生物能够吸附土壤中的重金属离子，减少其对环境的毒性影响。
通过微生物吸附，重金属可以在土壤中形成不易迁移、不易释放的稳定形态。
3. 修复土壤结构微生物通过分解土壤有机质，改善土壤的酸碱性和通透性，促进土壤结构的形成和发育。
这对于改良受沙化、盐渍化等问题的土壤至关重要。
二、微生物在土壤修复中的应用研究微生物在土壤修复中的应用研究涉及到多个方面，以下将重点介绍其中的几个方向。
1. 生物提取生物提取是利用微生物的生长代谢特性，将污染物从土壤中提取出来。
通过富集、培育特定微生物，可使其代谢产物或酶解代谢产物与污染物结合，从而提取污染物。
2. 微生物降解微生物的降解能力被广泛应用于土壤修复。
研究者通过筛选和改良具有高降解性的微生物种类，或通过基因工程方法提高微生物降解有机污染物的能力。
3. 微生物修复微生物修复是通过引入特定微生物种群到受污染土壤中，利用其代谢活动和生长特性，修复和改良土壤环境，降低土壤污染物的毒性。
4. 微生物辅助技术微生物辅助技术是将微生物与其他技术手段结合，共同应用于土壤修复中。
例如，将微生物生物界面技术与电动力、超声波等物理修复技术相结合，可以提高修复效果。
三、微生物在土壤修复中的挑战与前景尽管微生物在土壤修复中具有广阔的应用潜力，但也面临一些挑战。
土壤污染的微生物修复
引言概述：土壤污染是当前全球面临的一项重大环境问题，由于人类活动以及工业化进程的加速推进，土壤中的污染物质不断增加，对生态系统和人类健康产生了严重影响。
传统的土壤修复方法主要依赖于物理化学处理，以去除或稀释污染物质。
这些方法存在成本高、效率低等问题。
近年来，发展起来的一种新兴技术——土壤微生物修复技术，开始受到广泛关注。
本文将重点探讨土壤污染的微生物修复技术，探讨其原理、应用和前景。
正文内容：1.微生物修复技术的基本原理1.1微生物降解机制1.2微生物促进污染物转化的作用1.3微生物修复技术的优势2.微生物修复技术的应用范围2.1石油污染土壤的修复2.1.1原位微生物增殖技术2.1.2微生物代谢产物的应用2.2有机污染物修复2.2.1微生物吸附技术2.2.2微生物降解技术2.3重金属污染土壤的修复2.3.1微生物吸附技术2.3.2微生物沉淀技术3.微生物修复技术的关键因素3.1适宜的微生物菌株选择3.2适宜的环境条件3.3适宜的修复流程和操作方式4.微生物修复技术的挑战与进展4.1微生物菌株选择与改良4.2修复效率与速度的提升4.3创新修复技术的研究5.微生物修复技术的前景与应用前景5.1可持续发展与环境友好5.2经济效益与社会效益5.3与其他修复技术的结合应用总结：土壤污染的微生物修复技术作为一种新兴的治理方法，具有许多优势和应用前景。
通过降解和转化污染物质，微生物修复技术可以有效地恢复土壤的生态系统功能，并减轻对人类健康产生的影响。
微生物修复技术仍面临一些挑战，例如微生物菌株选择与改良、修复效率与速度提升等。
未来，通过不断的研究和创新，微生物修复技术有望在土壤污染治理领域发挥更大的作用，为实现可持续发展和环境友好目标做出贡献。
土壤污染修复技术研究进展
土壤污染修复技术研究进展土壤是地球上一个至关重要的自然资源，它为植物提供营养物质，储存水分，维持生物多样性，并且在水循环和碳循环中具有关键作用。
然而，随着人类活动的快速发展，土壤遭受到了严重的污染。
土壤污染对生态系统的健康和人类健康造成了严重的威胁。
因此，研究和开发土壤污染修复技术成为人们的迫切需求。
土壤污染修复技术是通过一系列方法和工程措施来清除或减少土壤中污染物的浓度和毒性，从而恢复土壤的健康和生产力。
现代土壤污染修复技术可以分为物理方法、化学方法和生物方法三大类。
物理方法是通过物理处理来清除土壤中的污染物。
常用的物理方法包括渗透抽提、原位热处理和原位气体提取。
渗透抽提是通过水或其他溶剂将污染物从土壤中抽出。
原位热处理利用热能将污染物挥发或破坏。
原位气体提取则是利用气体将污染物抽取并气化。
物理方法能够快速清除土壤中的污染物，但对土壤结构和生物活性有一定的影响。
化学方法通过添加化学物质来清除土壤中的污染物。
化学方法通常包括氧化还原、酸化碱化和配位沉淀等处理。
氧化还原反应是通过加入氧化剂或还原剂来改变污染物的化学性质，从而实现清除的目的。
酸化碱化则是通过改变土壤的pH值来改变污染物的溶解度，促进其去除。
配位沉淀利用添加配位剂使得污染物生成稳定的沉淀，并将其从土壤中分离出来。
化学方法特别适用于重金属和有机污染物的修复，但需要谨慎使用，以免引入新的环境问题。
生物方法是利用土壤中的微生物和植物来清除污染物。
生物方法包括生物降解、生物吸附和植物修复等。
生物降解是通过土壤中的微生物将污染物转化为无害物质。
生物吸附则是利用微生物表面的活性物质吸附污染物。
植物修复则是通过植物的吸收、转运和降解作用来清除土壤中的污染物。
生物方法具有环境友好、成本低廉等优点，但由于受到环境因素的限制，修复效果不稳定。
除了这三大类方法之外，还有一些新兴的土壤污染修复技术获得了广泛的关注和研究。
其中包括电化学修复技术、超声波修复技术和纳米材料修复技术等。
污染土壤生物修复技术的研究内容和进展
污染土壤生物修复技术的研究内容和进展污染土壤生物修复技术指的是利用生物学原理和方法修复受到污染的土壤，通过生物活动改变有机污染物和无机污染物的化学形态和生物毒性，从而实现土壤的恢复和修复。
这种修复技术相对于传统的物理和化学修复技术来说，具有效果持久、成本低、对环境影响小等优势。
污染土壤生物修复技术的研究内容主要包括以下几个方面：1. 土壤微生物群落研究：研究土壤中的微生物种类、数量和分布情况，了解不同污染物对土壤微生物群落的影响，寻找潜在的微生物修复剂。
2. 微生物代谢途径研究：研究土壤中微生物菌株对污染物的降解途径和代谢产物，探究微生物在修复过程中的作用机制。
3. 生物修复剂的筛选和改良：通过对不同土壤样品中的微生物进行分离和鉴定，筛选出具有高效降解能力的微生物菌株，并通过基因工程技术或者改良培养条件来提高修复剂的降解效率。
4. 降解途径的生物改良：通过导入外源基因或者改变土壤环境因素，改变微生物代谢途径和降解途径，提高对目标污染物的降解效率。
5. 人工修复技术的研究：通过植物种植、土壤堆肥等人工方式修复受污染的土壤，研究植物对污染物的吸收和富集作用，以及与土壤微生物相互作用对修复效果的影响。
进展方面，污染土壤生物修复技术在过去几十年取得了显著的进展。
以下是几个重要的研究成果：1. 微生物菌株的筛选与改造：研究者通过筛选分离出了一系列具有高效降解能力的微生物菌株，如石油降解菌、重金属还原菌等。
并通过基因工程技术和重组DNA技术改造菌株，使其在降解过程中能够产生更多有效的降解酶，提高降解效率。
2. 核酸测序技术的应用：随着核酸测序技术的进步，研究者能够快速地获取土壤微生物群落的信息，对土壤微生物多样性和功能基因进行深入研究。
这种技术的应用，为修复剂的筛选和改良提供了更加准确和高效的手段。
3. 植物修复技术的研究：研究者发现一些植物对于一些有机污染物和重金属具有较强的吸收和富集能力，如铁芥、拟南芥等。
微生物生物技术在土壤污染修复中的应用研究
微生物生物技术在土壤污染修复中的应用研究随着人类工业和农业的发展，土壤污染问题日益突出。
土壤污染不仅严重影响农作物的生长和人类健康，还对生态系统造成了巨大威胁。
为了解决这一问题，科学家们积极探索新的土壤修复技术。
其中微生物生物技术被广泛应用于土壤污染修复中，其独特的优势和高效的修复效果受到了广泛关注。
本文将探讨微生物生物技术在土壤污染修复中的应用研究，总结其目前取得的进展和挑战。
一、微生物生物技术的基本原理及优势微生物生物技术是利用微生物的生物学特性和代谢能力来改变或修复环境的技术手段。
在土壤污染修复中，微生物可通过多种途径来降解或转化污染物，包括生物降解、生物转化、生物固化、生物吸附等。
相较于传统的物理和化学修复方法，微生物生物技术具有以下优势：1. 高效性：微生物具有高特异性和高效率的功能，能够选择性地降解或转化特定的污染物，从而提高修复效果。
2. 环境友好型：微生物修复过程不需要使用大量的化学药剂，不会产生进一步的环境污染，符合可持续发展的要求。
3. 经济性：相比于传统的修复方法，微生物生物技术可以通过利用自然界已存在的微生物资源，降低修复成本。
4. 局部修复：微生物生物技术具有定向修复的特点，可以针对性地进行局部修复，减少对周边环境的干扰。
二、微生物生物技术在土壤污染修复中的应用案例1. 生物降解：通过利用土壤中存在的细菌、真菌等微生物的降解能力，对有机污染物进行分解和降解。
例如，使用特定菌株对石油类污染物进行降解，使其转化为无毒或低毒的物质。
2. 生物转化：通过微生物的代谢过程将污染物转化为无毒或低毒的化合物。
例如，利用硫酸还原菌将重金属污染物转化为不溶性的硫化物，减少其毒性和迁移性。
3. 生物固化：利用微生物产生的胞外多糖等物质来固化重金属等污染物，减少其迁移和生物有效性。
例如，利用细菌产生的胞外多糖来吸附和固定铅离子。
4. 生物吸附：利用微生物表面的吸附剂（如菌丝、胞外多糖）对污染物进行吸附。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
污染土壤微生物修复技术研究进展课程论文摘要针对2014年4月环境环保部公布的首次全国土壤污染状况调查结果，撰写我国最严重的耕地污染中主要污染物镉、砷、滴滴涕和多环芳烃的微生物修复研究进展。
关键词土壤污染；微生物修复；重金属污染；有机物污染2005年4月至2013年12月我国开展的首次全国土壤污染状况调查结果显示全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。
全国土壤总的超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。
人类赖以生存的耕地中土壤点位超标率高达19.4%，迫在眉睫的主要污染物为镉、砷、滴滴涕和多环芳烃[1]。
微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功能微生物群，在适宜环境条件下，促进或强化微生物代谢功能，从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术，它已成为污染土壤生物修复技术的重要组成部分和生力军[2]。
由于我国土壤调查结果显示在农田耕地中重金属污染物镉、镍、砷、有机污染物滴滴涕和多环芳烃超标最严重，对这些污染物的治理已经迫在眉睫。
所以，本文重点阐述针对这5种污染物的微生物修复技术研究进展。
1、重金属污染土壤微生物修复研究进展土壤微生物种类繁多、数量庞大，是土壤的活性有机胶体，比表面大、带电荷和代谢活动旺盛，在重金属污染物的土壤生物地球化学循环过程中起到了积极作用。
微生物可以对土壤中重金属进行固定、移动或转化，改变它们在土壤中的环境化学行为，可促进有毒、有害物质解毒或降低毒性，从而达到生物修复的目的[3]。
因此，重金属污染土壤的微生物修复原理主要包括生物富集 (如生物积累、吸附作用)、生物转化(如生物氧化还原、甲基化与去甲基化以及重金属的溶解和有机络合配位降解)、生物固定（如与S2-的共沉淀）、生物滤除（如细菌的淋滤作用）等作用方式。
1.1镉污染将具有重金属吸附能力的天然蛋白或人工合成肽展示在微生物细胞表面,可以提高微生物对重金属的吸附能力。
Kuro da等[4]改造了微生物表面蛋白使得当酵母金属硫蛋白( YMT )串联体在酵母表面展示表达后,4 聚体对重金属吸附能力提高5.9 倍, 8 聚体吸附能力提高了8.7 倍。
目前已经成功实现细胞表面展示金属硫蛋白、植物鳌合素等。
Bae 等[5]将植物鳌合素( ECs)与INP 的N 端和C 端融合,在莫拉菌表面展示,使得重组菌株对 Cd2+、 Hg+等重金属的吸附能力提高了10 倍。
詹绍君[6]施用高量猪粪(Z4)或石灰十低量猪粪(Z2)能显著降低小麦对镉的吸收,使籽粒的镉浓度降至国家食品镉污染限量标准以下。
1.2砷污染1.2.1微生物对砷的固定修复依据重金属污染土壤的微生物修复原理中的生物富集中的专性吸附原理：存在于微生物表面的多种极性官能团能够通过与重金属，包括砷离子发生定量化合反应(如离子交换、配位结合或络合等) 而达到固定重金属的目的。
Takeuchi等[7]研究发现，生长在含有5mg/L As (V)的培养基中的Marinomonas communis，其吸附砷可达2 290mg/kg(干重)。
在对水体砷污染研究中，廖敏［8］用菌藻共生体去除废水中砷的研究表明，菌藻共生体能够很好地吸附砷，积累砷可以达7.47 g / kg(干重)，对于无营养源的含As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的废水砷吸附率达80%以上；对于含营养源的含砷的废水As(Ⅲ)和As(Ⅴ)吸附分别在50% 和 70% 以上。
1.2.2微生物对砷的转化修复砷转化为无毒或毒性很小的物质后挥发掉来进行土壤中砷污染的去除。
无机砷化物在微生物的作用下，可以被转化为毒性较低的一甲砷酸(盐)(MMAA 或 MMA)、二甲基砷酸(盐)( DMAA或DMA)和三甲基砷氧(TMAO)以及无毒的芳香族化合物砷胆碱(AsC)和砷甜菜碱(AsB)。
吴剑等［9］分离到了1株芽孢杆菌属的细菌，能将DMAA 转为气态砷。
而气态甲基胂的毒性比砷酸盐或 As2O3小得多，而且如果产生的甲基胂数量比较大，还可以通过覆盖薄膜的方式回收砷。
1.2.3微生物-根系互作对土壤砷污染的影响微生物在根际微生态系统中，对养分、重金属的转化吸收和植物的生长有其独特影响。
有研究发现，在砷超富集植物蜈蚣草根际施用砷酸还原菌(Ts1、Ts33、Ts37、Ts41和 PSQ22)能够显著促进蜈蚣草的生长，与对照相比，加 Ts1、Ts33、Ts37 处理的效果尤其明显，蜈蚣草羽叶干重增加了148%～153% . 同时，蜈蚣草羽叶中砷浓度也显著升高，与对照相比增加了 6% ～ 44% ，其中施用 Ts33 的蜈蚣草羽叶中砷的浓度是对照(886. 47 mg/kg)的 144% 。
同时有研究发现接种 AM 菌根能促进蜈蚣草对砷的富集，G.mosseae接种处理能够降低玉米根和地上部分中总砷的浓度等[10]。
同时，宋红波等［11］研究了不同环境条件对砷污染土壤生物挥发的影响，结果表明施加生物有机肥能促进砷的生物挥发。
1.2.4砷污染微生物修复的分子生物学机制高浓度的砷对微生物具有毒害效应，砷污染土壤中微生物数量呈现下降趋势，并且有研究显示，砷污染土壤中的微生物数量与砷浓度呈显著负相关。
微生物对砷氧化过程常被认为是一种解毒机制，近年来，对砷氧化酶和相关编码基因的研究也已取得了一定的成绩。
在微生物体内广泛地存在 As(Ⅴ)的还原，主要有 2 种形式:①非特异性地由细胞内的谷胱甘肽(GSH)以非酶促反应形式还原;②通过砷酸盐还原酶，以 GSH 作为电子源，通过酶促反应特异性地还原. 后者是微生物体内 As(V)的主要还原形式。
As(Ⅲ)的甲基化也是微生物对环境中砷的一种重要的解毒机制。
研究者从细Rhodopseudomonas palustris 中克隆了位arsRM 操纵子上的砷甲基化相关基因 arsM，整合到砷敏感的 E. coli 基因组中后，发现 ArsM 能赋予As(Ⅲ)敏感菌株砷抗性。
具体说来，微生物修复/去除土壤中的砷的反应机理大致包括: 1.将 As( III) 氧化成为 As( V),从而降低其毒性2.细胞壁吸附固定3.通过生成铁锰氧化物而将砷吸附固定在铁锰氧化物中[12]。
2、有机物污染土壤微生物修复研究进展2.1滴滴涕污染土壤修复进展有机氯农药六六六(HCH)、滴滴涕(DDT)均属于高残留、生物富集性很强的持久性有机污染物(POPs),它们可以通过食物链传递污染整个生态环境,进而危害人类健康[13]。
滴滴涕主要通过筛选降解菌株进行降解。
赵煜坤等[14]以盆钵试验的方式研究六六六高效降解菌株BHC-A和滴滴涕高效降解菌株wax对六六六、滴滴涕污染土壤的生物修复效果和降解菌在土壤中的数量变化。
研究结果表明: BHC-A和wax能够对水稻田土壤中残留的六六六和滴滴涕农药残留起到很好的修复作用,降解效果分别达到了98. 93%和97.85%,且农药残留的降解速度与土壤中高效降解微生物的数量呈正相关。
随着土壤中六六六、滴滴涕农药残留量的降低,高效降解菌株BHC-A和wax最终在土壤中消失,降解菌的喷施不会长时间影响土壤中土著微生物的数量平衡。
2.2多环芳烃污染土壤修复进展多环芳烃 (PAHs) 是一类持久性有机污染物，具有较高致癌、致畸、致突变性，对生态环境安全和人类健康造成较大的威胁，因此大多数国家都已将其列为优先控制污染物。
有研究发现，在厌氧条件下，特定功能微生物可将部分 2 环和 3 环的 PAHs 作为唯一碳源或能源，并将其完全降解或矿化，并指出自然界厌氧环境中特定的微生物菌株或菌群对降解PAHs 具有巨大的修复潜力[15]。
邹德勋等[16]发现污染土壤中PAHs降解菌和微生物总量呈正相关,并随着PAHs降解菌数量的增加,土壤中PAHs降解率也随之提高。
可见,土壤中PAHs降解速率主要决定于PAHs的降解菌数量。
3、总结从目前来看,微生物修复是最具发展和应用前景的生物修复技术,人们在微生物材料、降解途径以及修复技术研发等方面取得了一定的研究进展,并展示了一些成功的修复案例。
但是针对复杂的污染土壤生态系统,每种微生物修复技术不仅要克服自身原有的不足,而且还需要进一步认识和解决在修复过程中出现的新现象和新问题。
如:引入外源微生物的条件与原则问题;生物修复过程中微生物的适应性机制与影响因素的研究问题;有机污染物降解过程中的次生污染物问题等。
还有,今后还需在以下几个方面展开深入研究:如,继续筛选和驯化新的降解菌株;进一步解析典型污染物降解基因的结构、功能与调控机制,阐明降解过程的分子生物学机理;解决复合污染土壤的修复问题;利用土地翻耕、农艺措施、添加物质、高效微生物、植物修复、季节更替等创造现场的修复条件,构建出一套合理可行的污染土壤田间修复工程技术等等[17]。
总之,相信随着科学的发展,大规模利用微生物降解土壤污染物、治理环境污染不久将会成为现实[18]。
参考文献[1]环境保护部国土资源部. 全国土壤污染状况调查公报[M].中国环境报2014年04月18日[2] 滕应，骆永明，李振高.污染土壤的微生物修复原理与技术进展[J].土壤. 2007,39(4)[3]曹启民，王华，郑良永，等.污染土壤的微生物修复机理及研究进展[J],华南热带农业大学学报，2006，12（1）[4] Kuroda K, Ueda M. Effective display of metallothionein tandem repeat s on thebioadsorption of Cadmiumion[J].Appl Microbiol Biotechnol, 2006, 70: 458-463.[5] Bae W, Mulchan dani A, Chen W. Cell surface display of synthetic phyt ochelatins using ice nucleation protein for enhanced heavy metal bioaccum ulation[ J ] . JInorg Biochem,2002, 88: 223-227.[6] 詹绍君，有机物料与石灰性物质对土壤镉有效性及小麦吸收镉的影响[D]，四川农业大学，2011[7] Takeuchi H，Kawahata P，Gupta L，et al. Arsenic resistance andremoval by marine and non-marine bacteria ［J ］. Journal ofBiotechnol，2007，127(3): 434-442.[8]廖敏. 菌藻共生体去除废水中砷初探［J］. 环境污染与防治，1997，19(2): 11-13.[9]吴剑，杨柳燕，肖琳. 微生物挥发砷影响因素研究［A］. 见:第三届全国环境化学学术大会论文集［C］. 2005. 12-13[10]吴佳，谢明吉，杨倩等，砷污染微生物修复的进展研究[J].环境科学，2011，32（3）[11]宋红波，范辉琼，杨柳燕，等. 砷污染土壤生物挥发的研究［J］. 环境科学研究，2005，18(1): 61-64.[12]孙璐，丛海扬，姚一夫，土壤砷污染的微生物修复技术研究进展[J].污染防治技术，2012，25（4）[13]张运林,杨龙元,秦伯强,等.太湖北部湖区COD浓度空间分布及与其他要素的相关性研究[J].环境科学,2008,29(6):1457-1462.[14] 赵煜坤,廖海丰,陈一楠,等.六六六、滴滴涕污染土壤的微生物修复作用研究[J].江苏农业科学, 2011, 39(2): 463-465.[15]孙明明，滕应，骆永明，厌氧微生物降解多环芳烃研究进展[J].微生物学报,2012,52(8)[16]邹德勋，骆永明，滕应，等．多环芳烃长期污染土壤的微生物强化修复初步研究．土壤，2006，38 ( 5) : 652-656．[17] 滕应，骆永明，李振高.污染土壤的微生物修复原理与技术进展[J].土壤. 2007,39(4)[18]陈红艳，王继华，受污染土壤的微生物修复[J].环境科学与管理，2008，33（8）。