微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展
好氧细菌对多环芳烃降解机制的研究进展
《重金属胁迫下土壤微生物胞外聚合物在多环芳烃降解过程中的作用》
《重金属胁迫下土壤微生物胞外聚合物在多环芳烃降解过程中的作用》一、引言随着工业化的快速发展，重金属污染和有机污染物如多环芳烃（PAHs）的排放问题日益严重，对土壤生态系统造成了巨大的压力。
土壤微生物在重金属和多环芳烃的生物修复过程中扮演着重要角色。
其中，土壤微生物的胞外聚合物（EPS）在多环芳烃的降解过程中发挥了关键作用。
本文旨在探讨重金属胁迫下，土壤微生物胞外聚合物在多环芳烃降解过程中的作用及其机制。
二、重金属胁迫与多环芳烃降解重金属如铬、铅、镉等常因工业活动进入土壤环境，对土壤微生物产生胁迫效应。
这种胁迫会改变微生物的生理生化活动，进而影响其对多环芳烃等有机污染物的降解效率。
而多环芳烃是一类典型的持久性有机污染物，因其稳定性高、难以降解而成为环境修复的难题。
三、土壤微生物胞外聚合物的角色土壤微生物胞外聚合物（EPS）主要由多糖、蛋白质、核酸等组成，是微生物与外部环境之间的桥梁。
在重金属胁迫下，EPS通过其复杂的化学结构与功能，对多环芳烃的吸附、运输和降解过程产生重要影响。
四、EPS在多环芳烃降解过程中的作用机制1. 吸附作用：EPS的多糖和蛋白质成分具有较高的表面活性，能够吸附多环芳烃分子，减少其在环境中的迁移和扩散，从而增加其被微生物利用的机会。
2. 运输作用：EPS通过其网络结构，将吸附了多环芳烃的微生物细胞连接在一起，形成一个有效的运输通道，将多环芳烃运输至细胞内部进行降解。
3. 酶促反应：EPS中的某些酶类可以催化多环芳烃的降解反应，加速其分解过程。
五、重金属胁迫下的影响及应对策略重金属胁迫会破坏土壤微生物的生理平衡，降低EPS的产量和活性，进而影响多环芳烃的降解效率。
为了应对这一挑战，可以采取以下策略：1. 土壤修复：通过施加改良剂，如生物炭、磷灰石等，减轻重金属的毒性，提高土壤微生物的活性。
2. 生物强化：引入具有高效降解能力的外源微生物或其产生的EPS，增强土壤微生物对多环芳烃的降解能力。
微生物降解多环芳烃的研究进展
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微 生物 学 毒 志 ２０ 年 １ 月第 ２ ０７ １ ７卷第 ６ 期
ＪＵ Ｎ ＬＯ ＩＲ ＢＯ Ｏ Ｙ Ｎｖ ２０ ｏ ２ ｏ６ Ｏ Ｒ Ａ ＦＭ Ｃ Ｏ ＩＬ Ｇ ｏ． ０７Ｖ １ ７Ｎ ． ．
微 生 物 降解 多环 芳 烃 的研 究进 展
Ｋ ｙ ｏ ｄ ｐ ｌ ｙｌ ｒｍ ｔ ｙ ｒｃ ｂ ｎ Ｐ Ｈ ） ｉ ｅ ｒ ａ ｏ ； ｉ ｅ ｅ ｉ ｉ ｅ ｗ ｒ ｓ ｏｙ ｃｉ ａｏ ａ ｃｈ ｄｏ ａ ｏ ｓ（ Ａ ｓ ；ｂ ｄ ｇａ ｔ ｎ ｂｏ ｍ ｄａ ｏ ｃ ｃ ｉ ｒ ｏ ｄ ｉ ｒ ｔｎ
多 环 芳 烃 （ ｏ ｃｃ ｃＡ ｏ ａ ｃＨ ｄｏａｂ ｎ ， Ｐ ｌ ｙｌ ｒｍ ｔ ｙ ｒｃ ｒｏ ｓ ｙ ｉ ｉ Ｐ Ｈｓ 是指 分 子 中含 有 ２个 或 ２个 以上 苯 环 的碳 Ａ ） 氢化 合物 ， 如萘 、 、 、 、 苯 、 蒽 菲 芘 联 三联 苯 等 。 由于 ＰＨ Ａ ｓ的低水 溶 性 ， 分子 量 的 Ｐ Ｈｓ 高 Ａ 在环 境 中的 存 留时间较 长 。大 量研究 证实 ， Ａ ｓ Ｐ Ｈ 具有 慢 性 毒
陈春 云 ，岳 珂 ，陈振 明¨ ，周 晓云 赵 洪启 ，
（ ． 江 工 业 大 学 生 物 与环 境 工 程 学 院 ， 江 杭 州 １浙 浙 ３０１ ２ １０ ４；．杭 州 金 源 环 保 工 程 有 限公 司 ， 江 杭 州 浙 ３０ １ ） １０ ４ Nhomakorabea摘
要 多环 芳 烃 （ Ａ ｓ 是 具 有 严 重 危 害 的 环 境 污 染 物 质 。介 绍 Ｐ Ｈ 的 降 解 茵 ， 解 机 理 和 Ｐ Ｈ 的 生 物 Ｐ Ｈ） Ａ ｓ 降 Ａ ｓ
Ａｒｍａｉ Ｈｙ ｒ ｃ ｒ ｏ ｓ（ ＡＨｓ ｏ ｔ ｄ ｏａｂ ｎ Ｐ ｃ ）
多环芳烃降解菌的降解特性与降解途径研究
多环芳烃降解菌的降解特性与降解途径研究一、本文概述多环芳烃（PAHs）是一类广泛存在于环境中的持久性有机污染物，主要来源于化石燃料的燃烧和工业生产过程。
由于其强致癌、致畸、致突变等特性，对生态环境和人体健康构成了严重威胁。
因此，研究和开发有效的多环芳烃降解技术具有重要的现实意义。
本文旨在深入探讨多环芳烃降解菌的降解特性与降解途径，以期为环境保护和污染治理提供理论支持和实践指导。
文章首先概述了多环芳烃的来源、分布和危害，以及当前多环芳烃降解技术的研究进展。
接着，详细介绍了多环芳烃降解菌的种类、分离筛选方法以及降解特性，包括降解菌对多环芳烃的降解效率、降解速率、降解产物等。
在此基础上，文章深入探讨了多环芳烃降解菌的降解途径和降解机制，包括生物转化过程、关键酶的作用、基因表达调控等。
文章还讨论了多环芳烃降解菌在实际应用中的潜力和限制因素，并提出了相应的改进措施和发展方向。
通过本文的研究，旨在全面理解多环芳烃降解菌的降解特性与降解途径，为开发高效、环保的多环芳烃降解技术提供理论依据和技术支持。
也为环境保护和污染治理领域的研究者提供有益的参考和启示。
二、多环芳烃降解菌的筛选与鉴定为了深入研究多环芳烃的降解特性与途径，首要的任务是从复杂的环境样本中筛选出具有多环芳烃降解能力的微生物。
本研究采用了多种方法相结合的策略，以确保筛选出高效且多样的降解菌。
富集培养：我们采集了可能含有降解菌的土壤和水体样本，并通过添加多环芳烃作为唯一碳源进行富集培养。
这种方法旨在选择那些能够利用多环芳烃作为生长碳源的微生物。
平板筛选：随后，将富集培养后的微生物涂布在多环芳烃为唯一碳源的固体培养基上。
经过一段时间的培养，观察菌落生长情况，筛选出能够在多环芳烃为唯一碳源条件下生长的菌落。
初步鉴定：对筛选出的菌落进行初步的形态学观察和生理生化特性分析，如革兰氏染色、运动性检测、碳源利用试验等，以初步判断其分类和特性。
分子生物学鉴定：为了更精确地确定筛选出的微生物的种属和遗传特性，我们采用了分子生物学方法，如16S rRNA基因测序。
石油烃污染土壤微生物多样性分析及多环芳烃降解菌研究的开题报告
石油烃污染土壤微生物多样性分析及多环芳烃降解菌研究的开题报告一、研究背景：石油烃污染是全球环境面临的重大挑战之一，会对土壤微生物多样性和生态系统造成严重危害。
在石油污染问题中，多环芳烃（PAHs）是最常见的有害化合物之一，它们对生态系统造成了重大危害。
土壤微生物是降解石油污染物的主要因素之一，因此研究石油烃污染土壤微生物多样性和PAHs降解菌是非常必要的。
二、研究目的：本研究旨在分析不同石油烃污染程度的土壤样品中的微生物多样性，确定PAHs降解菌，并评估其潜在的PAHs降解能力。
三、研究内容：1. 收集不同污染程度的土壤样品，并测定其有机碳、pH值等土壤理化性质参数。
2. 通过高通量测序技术，分析不同污染程度的土壤样品中的微生物多样性，包括细菌、真菌、古菌等。
3. 从污染样品中筛选出能够降解PAHs的菌株，并通过16s rRNA和ITS等技术进行鉴定。
4. 测定筛选出的菌株的PAHs降解能力，并评估其在不同环境条件下的适应性和活性。
四、研究意义：1. 本研究可以深入了解石油烃污染土壤微生物多样性和PAHs降解菌的分布和数量分布特征，为土壤修复提供理论依据。
2. 确定PAHs降解菌的鉴定方法和生理特性，为石油烃降解菌的筛选、培养和应用提供参考。
3. 研究所得的PAHs降解菌可以应用于污染土壤的原位修复和生物治理中，具有广阔的应用前景。
五、研究方法：本研究采用多种技术手段，包括高通量测序技术、微生物鉴定技术、有机质测定和配对试验法等，综合分析土壤样品的微生物多样性和PAHs降解菌的种类及数量，评估其降解能力。
六、预期结果：1. 分析石油烃污染土壤微生物多样性，研究不同因素对微生物多样性的影响。
2. 确定PAHs降解菌并评估其降解能力。
3. 通过菌种对配基试验研究，筛选出最适合生物修复用途的PAHs降解菌。
七、研究进度：本研究预计为期两年，2022年初开始，2023年结束。
具体进度如下：2022年1月-3月：完成研究计划，开展取样和土壤理化参数测定。
土壤和地下水中多环芳烃生物降解研究进展
２ 能 够 降 解 多环 芳 烃 的微 生 物
进 入 自然 界 中的 多 环 芳 烃 有 很 多 种 可 能 的 归 宿 ，例 如挥 发 、光氧 化 、化学 氧 化 、生物 积 累 、土
或簇 状排 列 的稠 环化 合 物 【，是 有机 物 不完 全燃 烧 】 Ｊ 或 高 温裂 解 的副产 物 。广泛 存 在于 石油 、煤 炭 中 ， 具有 潜在 的致 畸 ｌ 生、致 瘤 ｌ 生和基 因毒 性 ，且其 毒性 随着 Ｐ ＡＨｓ苯 环 的增 加 而增 加 【，其 中 的苯并 芘是 ２ Ｊ 已知 的具有 极 强致 癌性 的有 机 化合 物 【。由于 这类 ３ Ｊ 化合 物具 有极 低 的水溶 性 ，在 环境 中很 难消 除 ，因 此 ，Ｐ ｓ被美 国环 保 局和 欧共 体 同 时确定 为 必须 ＡＨ 要 首先控 制 的污染 物 ，并 把其 中的 １ ６种 化合 物作
Ｔｅｃｎ 等人 在 １５ ｒｃａｉ Ｊ ４年从 土壤 中分离 并鉴 定 ９ 出一 株能 降 解萘 的细 菌 ，在 此 后 的半个 世 纪里 ，陆 续 有 数 以百 计 的属 于不 同菌属 的 Ｐ Ｈｓ降解 菌从 不 Ａ 同 的环境 中被分 离和 鉴定 【 （ １ 。虽 然人 们从 环 ９ 表 ） 】 境 中发现 的 Ｐ ＡＨｓ 降解 菌几 乎在 各个 菌 属 中都有 分 布 ，但 是 目前 的 研 究 表 明 ，不 同 的 细 菌 对 不 同 的 Ｐ ＡＨｓ的降 解能 力存 在 着很 大 的 差别 ，假 单 胞菌 是 目前 发 现 的降 解 菌 种 类 最 多 、降 解 范 围 最 广 的 菌 属 ，已发现 的假 单胞 菌 可 以降 解几乎 所 有 的 四环 以
下 的 Ｐ ｓ ＡＨ 。
然 界 中这 类 化合 物 存在 着 生 物 降解 、 解 、 作用 水 光 裂 解 等 消除 方式 ， 得环 境 中的 Ｐ 使 ＡＨｓ 量 始 终有 含 个 动态 的平衡 ， 而保 持 在一 个 较 低 的浓 度 水平 从
土壤多环芳烃污染根际修复研究进展
土壤多环芳烃污染根际修复研究进展许超，夏北成*中山大学环境科学与工程学院，广东广州510275摘要：多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是环境中普遍存在的具有代表性的一类重要持久性有机污染物，具“三致性”、难降解性，在土壤环境中不断积累，严重危害着土壤的生产和生态功能、农产品质量和人类健康。
修复土壤多环芳烃污染已成为研究的焦点。
根际修复是利用植物-微生物和根际环境降解有机污染物的复合生物修复技术，是目前最具潜力的土壤生物修复技术之一。
对国内外学者近年来在土壤多环芳烃污染根际修复的效果、根际修复机理和根际修复的影响因素方面的研究进展作了较系统的综述，并分别分析了单作体系、混作体系、多进程根际修复系统和接种植物生长促进菌根际修复系统对土壤多环芳烃的修复效果。
指出根际环境对PAHs的修复主要有3种机制：根系直接吸收和代谢PAHs；植物根系释放酶和分泌物去除PAHs，增加根际微生物数量，提高其活性，强化微生物群体降解PAHs。
并讨论了影响根际修复PAHs 的环境因素如植物、土壤类型、PAHs理化性质、菌根真菌以及表面活性剂等。
植物-表面活性剂结合的根际修复技术、PAHs 胁迫下根际的动态调节过程、运用分子生物学技术并结合植物根分泌物的特异性筛选高效修复植物以及植物富集的PAHs代谢产物进行跟踪与风险评价将成为未来研究的主流。
关键词：根际；多环芳烃（PAHs）；根际修复；土壤中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2007）01-0216-07多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）是环境中普遍存在的具有代表性的一类重要持久性有机污染物（persistent organic pollutants，POPs）。
大量研究已经证明，多环芳烃具有慢性毒性和致癌、致畸、致突变的“三致”作用，是环境中一类危险而需重点研究的、也是各国优先控制的污染物。
土壤中多环芳烃生物有效性研究进展
安徽农学通报 ，Ａｎ ｕ ｇｉＳｉＢ ｌ２ １ ，７０ ） ｈ ｉ ｒ ｃ． ｕ１ ０ １ （８ Ａ ． ． １
土壤 中多环 芳烃生 物有 效性研 究进 展
林 纪旺
（ 福建 师范大学 地理科学学 院 ， 福建福 ￣ ３ ０ ０ ｌ ５ ０ ７） ＇ ｌ
摘 要： 多环 芳烃是典 型的疏 水性有机 物， 在土壤 中很难被 生物 降解和 利用 。 多环 芳烃的老化作 用 、 水相 基质 的 非 形成 都会 降低 多环 芳烃的 生物有 效性 。 多环 芳烃生 物有 效性 同时受很 多 因素 的影 响， 土壤 理化 性质 、 如 多环芳 烃 与土壤 接触 时间、 多环 芳烃性质 和 环境 因素等 。 于评 价土壤 中多环芳 烃生物 有效 性来说 ， 对 目前有许 多化 学和 生
用…。 由于Ｐ ｓ 限的生 物有效 性 ， ＡＨ 受 很难 通过 淋溶 、 发或 挥
一
Ｐ Ｈ 在 土壤 中老 化形 成结合 残 留的现 象作 为土壤 修复 的 Ａ ｓ
种 方法 。 ｓｈ ｎ ａｈ 『 究发 现 ， 但Ｅ ｃ ｅｂ ｃ 等 ４ 研 在适 宜 的环 境条 件 下 ， 壤 中Ｐ Ｈｓ 土 Ａ 的部 分 结合 残 留物也 能 再 次被 微 生物 利
多环芳烃（ ｏｙｙ ｌ ｒｍａｉ Ｈ ｄｏ ａｂ ｎ ， Ａ ） Ｐ ｌｃ ｃｉ Ａ ｏ ｔ ｙ ｒｃｒｏ ｓＰ Ｈｓ是 ｃ ｃ
留态是 否可 以为微生物 所利用 ， 法不一 。Ｂ ｌ ｇ 将 看 ｏｌ ｌ ａ３ 建议
指 分子 中含有பைடு நூலகம் 或２ 以上 苯环 以线性 、 个 个 角状或 簇状 稠合 在一起 的一类 惰性较 强 、 质稳定 的化合物 。Ｐ Ｈｓ 性 Ａ 在环境 中分 布极 为广 泛 ， 具 有“ 其 三致 ” 致 畸 、 癌 和致 突变 ） （ 致 作
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微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展
多环芳烃（PAHs）是一类具有多个苯环并连在一起的化合物，它们被广泛用于石油化工、烟草、木材和炉灰等行业中。
PAHs的高毒性和生物积累性使它们成为大气和水体中的污染物。
这些化合物对人类和自然环境都有不可忽视的危害。
因此，寻找有效地处理和降
解PAHs的方法成为了环境科学领域的热点研究。
微生物降解是目前被广泛应用的处理和降解PAHs的方法。
许多微生物可以降解PAHs，如细菌、真菌、古菌和放线菌等。
微生物降解PAHs的机制包括三个步骤：吸附、酶促反应和中间代谢产物的降解。
在这些步骤中，微生物通过吸附PAHs来分解它们，并产生一系列酶促反应来最终分解PAHs。
微生物降解PAHs主要依靠细胞内存在的酶如氧化酶、脱氢酶
和加氧酶等。
此外，微生物降解PAHs还受到许多环境因素的影响。
如土壤pH值、温度、养分、水
分和微生物群落等。
在低pH值下，PAHs的溶解度和生物增殖受到限制。
高温有利于PAHs
的溶解，但对于微生物降解有害。
养分不足可能会使微生物失去代谢活性。
水分是微生物
生长和代谢过程中必不可少的因素。
微生物群落结构对PAHs去除效率有重要的影响，因为不同的微生物物种和数量可能具有不同的PAH降解效率。
近年来，许多研究已经展示了使用微生物降解PAHs的方法的高效性。
例如，当臭氧和紫外光与微生物一起用于降解PAHs时，可以实现高效的去除效果。
除此之外，内生和外生菌根真菌以其产生的一系列酶和吸附作用对PAHs存在有效的降解作用。
研究还证明，许多菌株可以利用PAH代替碳源产生生物质，从而实现PAHs的生物转化。
总之，微生物降解PAHs是一种可行的方法，具有生物学、经济学和环境可持续性的优势。
然而，这种方法的应用面临一些挑战，如PAHs毒性的巨大风险、酶促反应的高度特异性和微生物对环境因素的敏感性等。
因此，在未来的研究中，需要进一步探索科学合理的
方法和技术，以优化微生物降解PAHs的效率和降解速度。