難降解氯代有機(jī)物污染環(huán)境的生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展

更新時(shí)間：2012-07-26 10:25 來(lái)源：污染防治技術(shù) 作者: 閱讀：1723

摘要：氯代有機(jī)物是一類在生產(chǎn)和生活中廣泛應(yīng)用并被大量排放到環(huán)境中的難降解有機(jī)污染物質(zhì)，一旦進(jìn)入生態(tài)環(huán)境，就會(huì)在水體、土壤和底質(zhì)中長(zhǎng)期殘留，并在食物鏈中不斷積累、富集，從而對(duì)生物體產(chǎn)生危害。因此，對(duì)受這類難降解有機(jī)物污染的環(huán)境修復(fù)是目前所迫切需要解決的環(huán)境問(wèn)題之一。

關(guān)鍵字：氯代有機(jī)物，生物修復(fù)

研究表明，難降解氯代有機(jī)物很容易穿透常規(guī)水污染控制工程屏障，從而進(jìn)入自然環(huán)境中成為長(zhǎng)期的潛在二次污染源，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。生物處理能通過(guò)微生物和植物轉(zhuǎn)化和降解有機(jī)物，成本相對(duì)較低，不易產(chǎn)生二次污染，已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。難降解氯代有機(jī)物，幾乎不能被微生物降解，或降解時(shí)間很長(zhǎng)。這是由于難降解有機(jī)物大部分是人工合成的，環(huán)境中的土著微生物和天然植物并不具有相關(guān)的酶系統(tǒng)可以利用這些有機(jī)物，而且難降解有機(jī)物幾乎都是有毒的，容易對(duì)生物產(chǎn)生抑制作用，不利于生物的降解。

但采用微生物方法處理難降解有機(jī)物還是可能的，因?yàn)槲⑸锞哂袕?qiáng)大的降解能力和可變異性，且能夠適應(yīng)復(fù)雜的自然環(huán)境，為此，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者已開(kāi)始了大量相關(guān)的研究，且方法日益趨成熟。

1共代謝降解

共代謝機(jī)理的概念最早是由Leadbetter和Foster在1959年提出的，他們發(fā)現(xiàn)，甲烷降解菌不能單獨(dú)利用乙烷，當(dāng)甲烷和乙烷共存時(shí)，甲烷降解菌能夠?qū)⒁彝檠趸梢掖己鸵胰Ｔ诠泊x過(guò)程中，酶是生物降解過(guò)程中起關(guān)鍵性作用的物質(zhì)，共代謝的作用機(jī)理實(shí)際上是由于生長(zhǎng)基質(zhì)誘導(dǎo)產(chǎn)生的酶和輔助因子缺乏專一性所致。因此，在微生物共代謝降解氯代有機(jī)物時(shí)，選擇適宜的生長(zhǎng)基質(zhì)和微生物是很重要的。

Wang和Loh發(fā)現(xiàn)，惡臭假單胞菌經(jīng)苯酚馴化后能對(duì)4一CP進(jìn)行共代謝降解，但當(dāng)谷氨酸鈉作為唯一碳源共代謝4一CP時(shí)，4一CP降解的量和速率明顯下降。在苯酚和4一CP共代謝體系中加入傳統(tǒng)碳源葡萄糖時(shí)，4一CP的降解速率有一定的提高。Ryding等研究發(fā)現(xiàn)，利用甲苯富集的微生物能夠降解五氯苯酚和2，4，6一三氯苯酚，用葡萄糖、甲烷或酚富集的微生物對(duì)五氯苯酚和2，4，6一三氯苯酚表現(xiàn)出很低的活性;而用酚和甲苯混合物富集的微生物卻能迅速降解2，4一二氯苯酚，不能降解2，6一二氯苯酚或2，4，5一三氯苯酚�？梢钥闯�，當(dāng)生長(zhǎng)基質(zhì)和非生長(zhǎng)基質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)類似時(shí)，生長(zhǎng)基質(zhì)誘導(dǎo)的酶很可能非專一性地共代謝降解非生長(zhǎng)基質(zhì)。

Wahman等發(fā)現(xiàn)，硝化混合菌群能共代謝降解四種低濃度的三鹵代甲烷。Tom Kuo等利用甲苯和空氣作為初級(jí)基質(zhì)對(duì)三氯乙烯污染土壤進(jìn)行共代謝研究發(fā)現(xiàn)，土壤中的土著菌能夠去除90%的三氯乙烯。Ziagova等對(duì)氯代有機(jī)物的共代謝中間產(chǎn)物進(jìn)行了研究，以期為推測(cè)可能的共代謝途徑提供科學(xué)的理論依據(jù)。他們?cè)诶脨撼艏賳伟湍咎瞧咸亚蚓鷮?duì)1，2一二氯苯進(jìn)行共代謝降解的過(guò)程中，均檢測(cè)到3，4一二氯兒茶酚的存在，惡臭假單胞菌又將該中間代謝產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成2，3 一二氯黏糠酸。

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