微生物在多环芳烃降解应用中的机理及其研究趋势
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展多环芳烃（PAHs）是一类广泛存在于环境中的有机污染物，由于其低挥发性和难降解性，对环境及生物造成较大的危害。
研究发现高效降解PAHs的微生物对于环境污染修复和生物降解技术的发展至关重要。
本文对近年来微生物降解土壤中PAHs的研究进展进行了综述，总结了不同微生物降解PAHs的机制和影响因素。
在微生物降解PAHs的机制方面，研究表明，微生物降解PAHs的主要途径是通过酶的作用将PAHs氧化分解为较小的化合物。
氧化酶是最关键的降解酶，如环氧化酶、苯并三环二酮酶等。
还有一些微生物通过羧化酶、脱氢酶等酶来降解PAHs。
微生物降解PAHs还涉及到一系列辅助因子，包括细胞表面（如外膜）、细胞中质子梯度、底物生物可及性等。
这些辅助因子对于微生物降解PAHs的效率和速率具有重要影响。
然后，本文介绍了影响微生物降解PAHs的因素。
土壤中的微生物种类和数量对PAHs 降解的效果非常重要。
一般来说，细菌和真菌是降解PAHs的主要微生物。
一些微生物在降解PAHs时还需要其他细菌的合作作用，例如多菌种共培养。
土壤的pH值和温度也对微生物降解PAHs的效率有很大影响。
一般来说，较高的pH值和温度有利于微生物降解PAHs。
还有一些土壤成分对微生物降解PAHs有抑制作用，如有机质的含量、金属离子的存在等。
本文总结了一些研究中取得的重要成果。
有研究发现一些具有特殊降解能力的细菌和真菌，如PAHs降解能力极强的海洋细菌和真菌。
还有研究发现一些微生物在PAHs降解的过程中产生的中间产物具有潜在的生物毒性，这将对环境安全产生潜在威胁。
研究如何降低中间产物的毒性，提高PAHs降解的效率和安全性，是未来的研究方向。
微生物降解土壤中PAHs的研究已经取得了一些重要的进展，但仍然存在很多挑战。
未来的研究需要进一步深入探究微生物降解PAHs的机制和影响因素，并开发新的技术和方法来提高PAHs降解的效率和安全性，以实现环境污染的有效修复和保护。
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展近年来，随着工业化的加快和城市化的进程，多环芳烃（PAHs）等有机污染物在土壤中的含量逐渐增加，对环境和人类健康造成了严重的威胁。
研究土壤中多环芳烃的降解机制及其微生物降解的研究成为了当前环境污染领域的热点。
多环芳烃是一类由两个或以上苯环连接在一起的化合物，具有稳定性、难降解和毒性大的特点。
传统的多环芳烃治理方法主要包括物理和化学方法，如土壤挖掘、氧化还原等。
这些方法存在成本高、操作复杂、二次污染等问题，且对土壤微生物群落的影响不可忽视。
相比之下，微生物降解是一种经济、高效、无二次污染的方法，被广泛应用于多环芳烃的治理。
土壤中的微生物是重要的多环芳烃降解能力来源。
随着分子生物学和生物技术的进步，越来越多的微生物具有多环芳烃降解能力被发现和应用。
常见的多环芳烃降解菌属于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两类。
革兰氏阳性菌主要包括芳香类微生物门（Actinobacteria、Firmicutes等），革兰氏阴性菌主要包括变形菌门（Proteobacteria）等。
脱氧核糖核酸（DNA）技术的应用使得一些深海细菌和土壤细菌被发现具有降解多环芳烃的潜力。
微生物降解土壤中多环芳烃的机理主要包括吸附、生物转化和氧化还原反应。
多环芳烃分子进入微生物细胞内，通过细胞表面的吸附作用，实现与微生物细胞的接触。
然后，微生物通过内外源酶的作用，将多环芳烃分解为低分子量物质（如酚、酸、醛等），以供细胞能量代谢。
多环芳烃降解过程中产生的过氧化物、过氧化氢等氧化剂通过氧化还原反应与多环芳烃分子发生反应，最终降解为无毒的物质。
1. 多环芳烃降解菌的筛选和应用：通过高通量测序技术和分子生物学方法，加速了多环芳烃降解菌的筛选和鉴定。
通过基因工程技术改良和增强这些菌株的降解效能，提高了降解率和速度。
2. 降解机制的研究：通过对多环芳烃降解菌基因组和代谢产物的研究，揭示了多环芳烃降解的分子机制，为优化微生物降解技术和降解途径提供了理论依据。
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展多环芳烃（PAHs）是一类广泛存在于环境中的重要环境污染物，其对环境与人类健康产生严重的危害。
目前，土壤中多环芳烃污染问题日益突出，因此，如何高效地降解多环芳烃成为环保领域的一个热门课题。
微生物降解土壤中多环芳烃的研究已成为PAHs降解技术中的一个重要方向。
1. 微生物降解PAHs的机理微生物降解PAHs的机理主要包括：1）微生物菌株能够通过PAHs与一种称为氧酶P450的酶结合来进行排斥作用，减少PAHs与细胞成分的接触；2）细胞表面附着菌株能够通过表面胶体物质、黏附性蛋白以及细胞表面的电荷作用与PAHs进行直接接触；3）利用细胞外生物膜(microbial extracellular membrane)为介质，将PAHs转运至微生物菌株内部，或者从细胞内部向外排放PAHs。
微生物降解PAHs的实际过程是由一系列酶介导的反应过程组成，其中涉及到氧化酶、脱氢酶等酶类，最终将PAHs分解为CO2和H2O。
另外，微生物菌株的降解能力主要与PAHs 分析学结构、磨细程度、环境因素等相关。
2. 自然降解和微生物降解的比较自然降解和微生物降解PAHs的差别主要体现在速度和效率方面。
自然降解的速度较慢，需要较长时间才能将PAHs分解为无毒的化合物。
而微生物降解具有速度快、成本低、环保无害等优点，其降解效率高，可以明显缩短降解周期。
考虑到微生物降解的这些优势，如何选择最合适的微生物菌株，利用生物修复技术处理土壤中的PAHs污染已成为研究热点。
微生物降解PAHs的效果受到多个因素的影响，其中最主要的因素包括：1）PAHs的性质，如单环或多环、溶解度、挥发性等；2）微生物菌株的种类、数量、代谢途径等；3）环境温度、pH值、水分、氧气含量等环境因素；4）PAHs的初始浓度和污染程度。
微生物降解PAHs具有很高的应用前景，尤其是在土壤修复中的应用。
生物修复技术是一种相对较新的污染物处理方法，除了微生物降解PAHs外，还包括微生物植物修补法(Microbial-phytoremediation)，土壤堆肥化法化法(Soil composting)等。
多环芳烃降解菌的筛选、降解机理及降解性能研究共3篇
多环芳烃降解菌的筛选、降解机理及降解性能研究共3篇多环芳烃降解菌的筛选、降解机理及降解性能研究1多环芳烃（PAHs）是一类具有广泛应用的化学物质，由于在生产、运输等环节中不当处理而形成的污染物使得PAHs在环境中广泛存在。
而PAHs在自然环境中的生物降解速度缓慢，引发环境问题和生态危害，因此，在环境治理和污染修复方面，PAHs的降解成为一项重要的研究方向。
多环芳烃降解菌因其在PAHs分解中发挥重要作用而备受关注。
多环芳烃降解菌的筛选是研究PAHs降解的关键步骤。
目前，已经成功分离得到了许多对PAHs具有高水平降解能力的菌株，例如Sphingomonas、Pseudomonas和Mycobacterium等。
这些降解菌在土壤、水源等环境中都能有效地分解PAHs污染物，具有很强的应用价值。
多环芳烃降解菌的降解机理和降解能力是研究重点之一。
多环芳烃具有复杂性和多样性，降解机制也各异不同。
常见的PAHs降解途径包括：氧化、脱氢、脱环等反应，这些反应的发生都需要通过特定酶类的催化作用才能实现。
例如，多环芳烃阵列氢氧化酶（PAH-OH）可以将PAHs转化为相应的二元酸或酮类物质。
据研究表明，多环芳烃降解菌的降解能力与菌株自身的代谢活性、酶类酶学特性等密切相关。
多环芳烃降解菌的降解性能研究将对其应用于实际环境治理具有指导作用。
因为PAHs的化学结构复杂，降解过程中需要较高反应能量和完整的降解途径。
由于不同的菌株在PAHs降解稳定性、耐受性、适应性等方面存在差异，所以选择适合的菌株在实际应用中具有很高的重要性。
因此，深入研究PAHs降解菌株的降解性能，探究其在不同养分、温度、pH等环境变化下的生存、刺激响应和降解速率等特性，有助于更好地了解多环芳烃降解菌的整体性能和应用潜力，并为之后的环境修复工作提供更有针对性的建议和指导。
综上所述，多环芳烃降解菌的筛选、降解机理和降解性能研究对PAHs污染治理具有重要意义。
今后，研究人员将在这个领域展开更深入的研究，努力为保护环境、构建共享绿色家园做出贡献综合研究表明，多环芳烃降解菌的筛选、降解机理和降解性能研究是解决PAHs污染治理问题的重要途径。
微生物在多环芳烃降解应用中的机理及其研究趋势
（） ３ 在重介斜 轮人料处 增设一 台脱泥筛 。
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微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展本文将从微生物降解PAHs的机制、微生物降解PAHs的实践应用以及微生物降解PAHs 存在的问题和展望进行综述。
一、微生物降解PAHs的机制微生物降解PAHs的机制多种多样，一般分为两类：一是直接利用PAHs为能源物质的代谢途径，二是将PAHs分解成短链脂肪酸、醇或二氧化碳等低毒、无毒物质。
1. 直接利用PAHs为能源物质的代谢途径微生物降解PAHs的代谢途径主要有以下几种：(1) 具有喜好多环芳烃的厌氧细菌（类如邻苯二甲酸脱羧菌、乙酸发酵菌等），可在缺氧环境下利用PAHs为能源合成丰富的乙酸、醋酸、CO2等化合物。
(2) 革兰氏阳性细菌（类如豆状芽孢杆菌、光合细菌等）可利用PAHs为能源结构单元合成各种生化物质（类似于底物同化作用）。
(3) 具有PAHs代谢基因的低氧、微好氧的非典型细菌（如植物根唯一的Azoarcus属细菌等），可利用PAHs为能源和为生长提供必要的碳源。
2. 将PAHs分解成低毒、无毒物质(1) I类铁硫蛋白氧化还原酶（I ROD）途径：将PAHs氧化成亚甲基化物，随后通过苯酚路径进一步降解。
(2) Ⅱ类铁硫蛋白氧化还原酶（II ROD）途径：类似于Ⅰ类酶，但不会产生苯酚等二级代谢产物，而是降解成双酚A等。
(3) 咔唑、苯酚、邻苯二甲酸等二级代谢途径：PAHs最终降解成无毒物质如二氧化碳和水等。
1. 土壤修复领域PAHs污染土壤的修复通常使用生物修复技术，微生物降解是其中最常用的方法之一。
通过添加种类多样的PAHs分解菌，提高菌群在土壤中的数量和活性，快速修复污染土壤。
2. 水体处理领域PAHs是一种难以降解的水污染物质，通常需要借助微生物来降解。
加入PAHs分解菌后，可以提高细菌的数量和活性，快速降解PAHs。
3. 食品安全领域PAHs是一种可能存在于食品中的致癌物质，通过添加PAHs分解菌，能够有效地控制PAHs的含量，降低致癌物质的风险。
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展多环芳烃（PAHs）是一类由两个以上的芳环结构组成的有机化合物，常见的PAHs包括萘、苊、菲、芘等。
它们广泛存在于自然环境中，如土壤、水体和大气中，是工业活动、燃煤和交通尾气等活动的副产物。
由于其强烈的毒性和致癌性，PAHs对环境和人体健康造成了严重的威胁。
寻找和开发安全有效的方法来降解PAHs是一个迫切的任务。
微生物降解是一种具有潜力的方法，可以在自然界中处理和清除PAHs。
许多微生物，如细菌、真菌和酵母等，已被证实具有降解PAHs的能力。
这些微生物通过产生特殊的酶来分解PAHs，并将其转化为无害的物质，如二氧化碳和水。
微生物降解PAHs的过程可以分为三个主要阶段：吸附和附着、分解和转化以及利用。
近年来，对于微生物降解土壤中PAHs的研究进展越来越多。
研究人员发现，一些特定的细菌株可以高效降解土壤中的PAHs。
某些属于Pseudomonas、Bacillus和Sphingomonas 等菌属的细菌，已被证明对PAHs有很强的降解能力。
一些真菌和酵母也被发现可以有效降解PAHs，如白腐菌属（White-rot fungi）和曲霉属（Aspergillus）。
这些微生物降解土壤中PAHs的能力，为开发高效的生物修复技术提供了基础。
研究人员还发现，微生物降解土壤中PAHs的效率受到多种因素的影响，包括温度、pH 值、湿度、氧气含量和营养物质等。
在开发生物修复技术时，需要充分考虑这些因素的影响，并优化条件以提高降解效率。
最近，一些研究重点关注了微生物降解PAHs的分子机制。
研究人员发现，降解PAHs 的微生物通过特定的途径和酶将其分解为较小的化合物。
通过解析这些降解途径和酶的结构和功能，研究人员可以为进一步优化生物修复技术提供指导。
微生物降解土壤中PAHs的研究进展已经取得了显著的进展，为开发高效的生物修复技术提供了基础。
随着对微生物降解机制的深入研究和条件优化的进一步推进，相信微生物降解将成为一种可行且可持续的方法来处理土壤中的PAHs，并减少其对环境和人类健康的潜在风险。
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展多环芳烃（PAHs）是一类具有环状结构的有机化合物，由两个以上的苯环组成。
它们是一种常见的环境污染物，通常由不完全燃烧或化石燃料的利用产生。
由于其具有较高的毒性和持久性，对环境和人体健康造成了严重的威胁。
在土壤中，PAHs的富集会导致土壤生态系统的破坏，影响土壤微生物的生态功能。
寻找一种高效降解PAHs的方法成为当前环境领域的研究热点之一。
微生物降解是一种重要的PAHs处理技术，通过利用土壤中的微生物将PAHs分解成无害的物质，从而减轻其对环境的影响。
随着对土壤微生物多样性和代谢功能的深入研究，越来越多的微生物菌株被发现具有降解PAHs的潜力。
本文将重点介绍微生物降解土壤中PAHs的研究进展，探讨不同微生物降解途径及其在土壤污染修复中的应用前景。
一、土壤中PAHs的来源和环境影响PAHs的主要来源包括不完全燃烧、化石燃料的使用和工业活动等。
这些活动释放的废气和废水中的PAHs会以颗粒物和溶解态的形式进入土壤中，并在土壤中长期富集。
PAHs 对土壤生态系统和人类健康都具有潜在的危害。
PAHs对土壤中微生物的数量和多样性产生负面影响，抑制土壤中微生物呼吸和有机物矿化作用，影响土壤养分循环。
PAHs还对土壤植物生长产生毒害作用，导致植物的生长受限和产量下降。
PAHs还具有潜在的致癌性和毒性，长期接触可能对人类健康造成危害。
降解土壤中PAHs成为了当前环境研究的热点之一。
二、微生物降解PAHs的研究进展1. 降解菌株的筛选与鉴定近年来，研究人员通过土壤微生物的分离培养和鉴定，发现了一大批具有降解PAHs能力的微生物菌株。
这些细菌包括假单胞菌、白念珠菌、枯草芽孢杆菌等，它们能够利用PAHs为唯一碳源进行生长，并在其代谢过程中降解PAHs。
通过分子生物学技术，研究人员对这些菌株进行了基因序列分析，发现它们具有多种降解PAHs的代谢基因，包括环境亲和力蛋白、氧化酶、脱氢酶等。
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微生物在多环芳烃降解应用中的机理及其研究趋势
多环芳烃具有毒性、生物蓄积性和半挥发性，并能在环境中持久存在，在近几年受到了人们的高度重视。
微生物修复能处理费用低、效果好、污染物残留量低、不产生二次污染、能够保持或改善植物生长的土壤结构等，是去除环境中多环芳烃的主要途径。
阐述了多环芳烃的性质、来源、危害和微生物对它的降解机
理等，并对今后的发展趋势进行了展望。
标签：微生物；多环芳烃；降解；研究趋势
1 多环芳烃的来源
1.1 天然源
多环芳烃的天然来源主要是燃烧和生物的合成，如：森林和草原火灾、火山爆发及微生物的内源合成等，在这些过程中均会产生PAHs，未开采的煤、石油
中也含有大量的多环芳烃。
1.2 人为源
人为源是多环芳烃主要的来源，通过石油、煤炭、木材、垃圾焚烧和交通的直接排放等等，特别是化石燃料的燃烧是环境中PAHs的主要来源。
总之是随着工业生产的发展，多环芳烃大大地增加，每年因人类的活动会有成千上万吨的多
环芳烃释放到地球环境系统中，远远超过了环境的自净能力。
2 多环芳烃的危害
在世界范围内每年有约43000t PAHs释放到大气中，由于较高的亲脂性，多环芳烃可以通过食物链进入人体，对人类健康和生态环境具有很大的潜在危害，已引起各国环境科学家的极大重视。
多环芳烃最突出的特性是具有强致癌性、致畸性及致突变性。
当PAHs与-NO2、-OH、-NH2等发生作用时，会生成致癌性更强的PAHs衍生物。
另外，PAHs很容易吸收太阳光中可见(400-760nm)和紫外(290-400nm)区的光，对紫外辐射引起的光化学反应尤为敏感。
多环芳烃在其生成、迁移、转化和降解过程中，通过呼吸道、皮肤、消化道进入人体和动物体，即直接吸入被污染的气体；使用烟熏食物及饮用被污染水；皮肤直接与烟灰、焦
油及各种石油产品等接触。
3 多环芳烃的降解机理
3.1 降解多环芳烃的微生物
自然界中存在的许多细菌、真菌及藻类都具有降解多环芳烃的能力。
一般来说，随着多环芳烃苯环数量的增加，降解速率会越来越低。
因此，低分子量的多环芳烃在环境中能较快被降解，在环境中存在的时间较短；而高分子量的多环芳
烃则难于降解，能长期存在于环境中。
3.2 微生物降解多环芳烃的一般途径
微生物具有很强的分解代谢能力，虽然PAHs是一种极为稳定的难降解物质，但因其分布广泛，一些环境中的微生物可以经过适应和诱导，对PAHs进行代谢分解，甚至矿化。
微生物主要以两种方式代谢：一种是以PAHs为唯一碳源和能源；另一种是与其它有机质共代谢。
所谓的共代谢是指利用一种容易降解的物质作为支持微生物生长繁殖的营养物质，而同时降解另一种物质，但后一种物质的降解和转化并不能使共代谢的微生物获得能量、碳源或其它的任何营养物质。
其中，微生物的共代谢作用对于难降解污染物PAHs的彻底分解或矿化起主导作用。
并且低分子量的PAHs在环境中能较快的被降解，在环境中存在的时间较短；高
分子量的则难以被降解，在环境中存在时间长，较稳定。
3.3 多环芳烃微生物降解的主要影响因素及其解决措施
由于PAHs性质稳定，单纯靠自然界的降解是很慢的，所以有必要通过研究多环芳烃微生物降解的影响因素，从而通过人为手段加以快速除去PAHs，减少
环境中的污染物。
3.3.1 底物PAHs本身
底物PAHs本身的苯环数量影响很大，研究表明，两环和三环化物(萘、菲、蒽、芴等)在环境中存在的时间较短，能将PAHs作为唯一碳源的微生物就能矿化这些化合物。
而四环多环高分子量的PAHs则难以降解，在环境中较稳定，研究表明，象白腐菌、烟管菌可以通过共代谢方式对这一类化合物加以降解。
一般
来说，随着PAHs苯环数的增加，辛醇——水分配系数增大，其降解速率越来越低。
因此可通过添加表面活性剂(SAA)，降低介质表面和界面张力，增大PAHs
在水相中的溶解度，促进PAHs从固相转移到水相，提高生物利用性。
3.3.2 微生物种群
微生物种群前已述及，PAHs尽管难于降解，但在长期受污染的环境中仍存在很多降解菌。
在PAHs中，苯并芘(BaP)因其强致癌性、难降解而倍受关注，常作为研究的对象。
大量的研究报导表明，白腐菌降解BaP及其它PAHs的能力较其它微生物强，但白腐菌降解也存在降解常不彻底，转化产物毒性可能更大的问题。
由此可见，仅仅将单一优势菌应用于降解较单一的PAHs，其降解能力是有限的。
因为环境中的PAHs是混合物，加之高分子量多环芳烃的降解属于共代谢，故在PAHs生物修复的实际处理中，最好接入经过驯化的高效混合菌或激发环境中的多种土著菌。
Kotterman等研究表明，真菌和细菌混合培养更有利于苯
并芘BaP的降解。
3.3.3 电子受体
电子受体环境中的氧气对微生物而言是一个极为重要的限制因子，首先是氧气的含量决定微生物群落的结构。
研究表明，好氧环境和厌氧环境微生物都能降解PAHs，只是降解途径和降解效率不同而已。
在好氧环境中，O2可直接作为电
子受体，而在厌氧环境中，以NO3-、NO2-、SO42-等含氧酸根作为电子受
体。
在一般情况下，微生物降解PAHs多需要氧气的参与，为改善好氧状况，可采用生物通气或建立藻菌共生系统等生物修复方法。
对于厌氧环境，也可添加
NO3-、SO42-等含氧酸盐类电子受体。
3.3.4 营养元素状况
营养盐的缺乏对微生物的生长和种群的维持都是重要的限制因素。
Lewis等研究表明，通过维持污染环境中C：N：P的正常比例，可促进PAHs的稳定降解。
为了彻底降解和加快净化速度，生物修复中常添加氨和磷酸盐来调节C：N：P比例。
但水溶性的氮、磷营养盐效果不好，还会造成富营养化，促进藻类生长繁殖。
为克服这些缺点，目前国际上已研制出多种含N、P的亲油性肥料和包水
性肥料，并已成功地应用于溢油事故的处理。
4 结语
环境中的多环芳烃分布广泛，结构稳定，单靠自然界的自净能力是远远不够的。
生物降解是去除环境中的有机污染的重要途径，所以现在分离筛选出新的高效降解菌是很重要的，特别是能降解四环和四环以上的多环芳烃的高效降解菌。
单一的降解技术也是很有局限性的，所以在PAHs的治理过程中可结合其它物理和化学方法对环境中的多环芳烃进行降解。
对于多环芳烃的降解过程中的中间步骤还不是很清楚，需研究其降解过程中积累的中间产物的结构性质，对抑制微生物的生长情况，看其是否有致癌活性等等。
另外，对于降解多环芳烃的共代谢机
理及途径应深入研究，从而为环境保护作出贡献。
参考文献
［1］刘莉，陈玉成，于萍萍．多环芳烃微生物降解的研究进展［J］.安徽农业科学，2006.
［2］温洪宇，廖银章，李旭东．微生物降解多环芳烃的研究进展［J］.微生物学杂志，2005.
［3］周贤涛，吴娟，林鹿.白腐菌对芳香族化合物的降解途径［J］.环境污染治理技术与设备，2002.。