土壤环境中多环芳烃的微生物降解及联合生物修复_邹德勋

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1、土壤(Soils),2007,39(3):334~340①土壤环境中多环芳烃的微生物降解及联合生物修复1,2,31,231,21,2邹德勋，骆永明，徐凤花，滕应，李振高(1中国科学院南京土壤研究所土壤与环境生物修复研究中心，南京210008；2土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)，南京210008；3东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨150030)摘要：研究土壤环境中持久性有机污染物的生物降解及其生物修复技术是当今国际环境修复科学技术前沿领域的重要课题。本文重点论述了土壤环境中持久性有机污染物多环芳烃的微生物降解机理及其在生物修复中的

2、应用等，并结合当前研究进展，展望了基于多种修复措施相结合的多环芳烃污染土壤联合生物修复工程技术的开发与应用前景。关键词：多环芳烃；微生物降解；联合生物修复；污染土壤中图分类号：X53多环芳烃（polycyclicaromatichydrocarbons，在环境中可通过多种途径得以降解或消除，包括挥发、PAHs）是由2个或2个以上苯环以线状、角状或簇状光氧化、化学氧化、生物富集、土壤吸附及微生物的排列组合成的一类稠环化合物。PAHs水溶性差、辛醇降解等，而微生物降解作用在PAHs的迁移、转化乃-水分配系数高、稳定性强，因此容易吸附于土壤颗粒至最终从环境中消失的过

3、程中占有重要的地位。微生上及积累于生物体内。同时随着苯环数量的增加以及物降解作用已成为对PAHs污染土壤进行生物修复技由线性排列向非线性排列的转变，PAHs的疏水性、亲术的核心，同时该技术的研究与开发也为PAHs污染脂性及其稳定性越来越强，同时其危害性也随之增大。土壤环境的多种修复措施相结合的联合生物修复工程PAHs的危害表现是：①强致癌性、致突变性及致畸性技术的建立与完善提供了技术支持与保障。[1][2]；②对微生物生长有强抑制作用；③PAHs的光致1降解PAHs的微生物与基因[3]毒效应。PAHs主要是有机物的不完全燃烧或高温（＞1.1降解PAHs微生物的

4、富集与分离700℃）处理条件下产生的。它的来源可分为自然源和研究PAHs微生物降解机理及其污染土壤生物修人为源，自然源的PAHs总量不多，它们构成了自然复新技术的重要途径是筛选能够降解PAHs的微生物，界中PAHs的本底值；而人类活动，特别是化石燃这是开展深入理论研究和实践应用的基础。微生物对料的燃烧及石化产品的生产、加工、运输过程及泄漏PAHs这一类有毒有机污染物的降解往往需要一定的事故是环境中PAHs的主要来源。PAHs一般最初以气适应时间。研究表明，在被PAHs污染的环境中，微[5]态形式存在，冷却后形成颗粒物或吸附于颗粒物上，生物降解PAHs的能力要远

5、远高于未受污染区域。为并在环境中四处扩散，然后通过沉降和降水作用进入了缩短微生物的适应时间，提高降解速率，人们常常土壤或水体中，最终大部分积累于土壤及水下沉积物从受到污染的土壤中富集培养并分离降解速率最大的[4]中。微生物种类，进行驯化一段时间后再把它们用于污染[6-7]作为一种全球性的污染物，PAHs污染问题引起了土壤的生物修复。当然也有部分研究者从没有被污世界各国的重视。美国环保局在20世纪80年代末就染、寡营养环境下分离降解性微生物，但其更主要的[8]把16种未带分支的PAHs确定为环境中优先控制污染是进行理论上的探讨。对于富集培养的方法，人们物，中国也

6、把PAHs列入环境污染的“黑名单”中，一般采用传统的单纯水系统进行，但对于降解疏水同时，如何降解环境中的PAHs，修复被其污染的环境性很强的PAHs的微生物富集培养的效率很低，一般也成为环境科学领域所关心的热点之一。据不完全统需要进行很长时间（几个月）。因为大多数微生物对有计，近年发表的有关文献有逐年上升趋势（图1）。PAHs机物的降解作用主要是在水相中进行，而难溶于水的①基金项目：国家自然科学基金重点项目(40432005)、国家重点基础研究发展规划项目(2002CB410809/10)和国家高技术研究发展计划(2004AA649210)共同资助。作者简介：

7、邹德勋(1980—)，男，黑龙江哈尔滨人，硕士研究生，主要从事污染土壤微生物修复方面研究。E-mail:zoudexun@yahoo.com.cn第3期邹德勋等：土壤环境中多环芳烃的微生物降解及联合生物修复335进一步的筛选。然而，PAHs的疏水性使其不能均匀分─▲─PAHs700700散在固体培养基上。为了克服这一困难，可采用以下─■─PAHs的生物修复600600方法：①使用惰性亲水载体增加界面，使之均匀地分500500散在水溶液中；②使用既不抑制微生物生长也不为微400400PAHs文献篇数300300生物所利用的惰性分散剂；③使用超声波产生稳定的PAH

8、s的生物修复文献篇数200200乳浊液