污染水體的生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)展
摘 要:隨著全球范圍內(nèi)水體污染的加劇,近年來水體修復(fù)技術(shù)不斷取得新的進(jìn)展。根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)水體生物修復(fù)的文獻(xiàn),對水體生物修復(fù)的最新進(jìn)展作了綜述,并提出水體修復(fù)技術(shù)的研究與應(yīng)用方向。
關(guān)鍵詞:污染水體; 生物修復(fù); 生物強(qiáng)化
1 投加菌種強(qiáng)化生物修復(fù)技術(shù)
向水體中投加菌種是從清除海洋石油污染開始的。受石油污染水體中可分離出高效除油菌株,這些菌株經(jīng)馴化、富集、篩選、培養(yǎng)后可制成生物制劑用于海洋及淡水有機(jī)污染的生物修復(fù)。如從海洋中可分離出降解多環(huán)芳烴的假單胞菌屬(Pseudomonas)、黃桿菌屬(Flavobacterium)、莫拉氏菌屬(Moraxella)、弧菌屬(Ⅵrbria)、海桿菌屬(Marinobacter)、解環(huán)菌屬(C cz0cz口5z記“5)等多種微生物[2]。趙蔭薇等[3]從石油污染的水體中分離出1O株除油菌,研究表明,單一菌劑除油率為2O ~5O ,而混合菌劑除油率可達(dá)71.4 。Numata[4 培育出一種新型微生物,該微生物可在24 h內(nèi)降解30 mg/L的三氯乙烯,并且可把100mg/L的三氯乙烯降解5O ,這種菌對有機(jī)鹵代化合物和芳香族化合物均有分解作用,所培育的菌種在形態(tài)學(xué)上呈球菌狀和棒狀。該菌主要是假單胞菌屬和硝化細(xì)菌,可用于修復(fù)三氯乙烯等有機(jī)鹵代化合物和芳香烴污染的水體。
最近有人[5]從阿拉伯聯(lián)合酋長國某環(huán)境中分離出幾株嗜熱菌,這些嗜熱菌在6O~8O℃范圍內(nèi)有最大增長速率。它們在4O℃溫度下可將長鏈有機(jī)分子打破,最終將其分解成CO:、H:O等。研究表明,還可運用這些細(xì)菌修復(fù)溫度較高的含鹽水體(如阿拉伯聯(lián)合酋長國的一些水庫溫度高達(dá)85℃ 左右)。此外,低溫環(huán)境也可采用生物修復(fù)。某些嗜冷菌可在O℃甚至更低溫度下生長繁殖,即使在水溫很低情況下,從石油泄漏地點富集的石油降解菌也表現(xiàn)出了較大的修復(fù)潛力 。
近年來,隨著環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展,基因工程菌(GEM)在污染水體修復(fù)方面愈來愈顯示生命力。由于細(xì)菌具有各種各樣的代謝途徑,在自然界的細(xì)菌中存在著巨大的基因庫。其中有些基因編碼蛋白可以降解環(huán)境中的污染物。在許多情況下,這些基因的供體是在污染物附近分離得到的菌株。據(jù)報道,有些基因產(chǎn)物可降解含氯殺蟲劑、氯苯及相關(guān)的氯酚化合物、萘、甲苯、苯胺以及其他碳?xì)浠衔。用于降解這些污染物的基因分離自假單胞菌屬(Pseudomonas)和產(chǎn)堿桿菌屬(Alealigenes)及一些其他細(xì)菌,并已被克隆到質(zhì)粒上。有些質(zhì)?赏瑫r帶有幾種基因,可用來降解多種化學(xué)污染物[7]。
基因工程菌的構(gòu)建,具體體現(xiàn)了現(xiàn)代生物技術(shù)的威力。GEM 大大提高了降解效率,拓展了降解范圍。Lawrence P.Wackett等[8],在一個單一假單胞菌株中組合七個基因編碼二個多組分加氧酶,構(gòu)建基因工程菌,用于降解多鹵代化合物,取得很好效果。
2 添加營養(yǎng)物激活劑或無毒表面活性劑強(qiáng)化水體修復(fù)
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